[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2019041536A - 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム - Google Patents

制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2019041536A
JP2019041536A JP2017163568A JP2017163568A JP2019041536A JP 2019041536 A JP2019041536 A JP 2019041536A JP 2017163568 A JP2017163568 A JP 2017163568A JP 2017163568 A JP2017163568 A JP 2017163568A JP 2019041536 A JP2019041536 A JP 2019041536A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
stepping motor
predetermined
moving body
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017163568A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6496953B2 (ja
Inventor
佳範 永山
Yoshinori Nagayama
佳範 永山
青宇 盧
Qingyu Lu
青宇 盧
天一 余
Tianyi Yu
天一 余
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SZ DJI Technology Co Ltd
Original Assignee
SZ DJI Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SZ DJI Technology Co Ltd filed Critical SZ DJI Technology Co Ltd
Priority to JP2017163568A priority Critical patent/JP6496953B2/ja
Priority to CN201780064260.7A priority patent/CN109863460B/zh
Priority to PCT/CN2017/118057 priority patent/WO2019041678A1/zh
Publication of JP2019041536A publication Critical patent/JP2019041536A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6496953B2 publication Critical patent/JP6496953B2/ja
Priority to US16/799,643 priority patent/US20200192406A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/34Monitoring operation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/80Arrangement of on-board electronics, e.g. avionics systems or wiring
    • B64U20/87Mounting of imaging devices, e.g. mounting of gimbals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • G03B15/006Apparatus mounted on flying objects
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56Accessories
    • G03B17/561Support related camera accessories
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0094Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots involving pointing a payload, e.g. camera, weapon, sensor, towards a fixed or moving target
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/22Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/222Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/13Flying platforms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00Propulsion; Power supply
    • B64U50/10Propulsion
    • B64U50/19Propulsion using electrically powered motors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2206/00Systems for exchange of information between different pieces of apparatus, e.g. for exchanging trimming information, for photo finishing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Details Of Cameras Including Film Mechanisms (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Blocking Light For Cameras (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

【課題】ステッピングモータを有する装置の移動状態または装置の環境によっては、ステッピングモータの制御が適切に行われない場合がある。
【解決手段】制御装置は、ステッピングモータを制御する。制御装置は、ステッピングモータを有する装置の移動状態に関する移動情報、及び装置が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する取得部を備えてよい。制御装置は、移動情報及び環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、ステッピングモータを制御する制御部を備えてよい。複数の制御モードは、第1の制御モードと、ステップ数が第1の制御モードより少なく、かつ、ロータを第1の位置に保持する保持力が第1の制御モードより小さいまたは消費電力が第1の制御モードより小さい第2の制御モードとを含んでよい。
【選択図】図6

Description

本発明は、制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラムに関する。
特許文献1には、ゲインが所定電力値よりも高い駆動電力値がステッピングモータに供給されることになる第1のゲイン以上の値に設定された異常状態が所定時間、継続したことに応じて、ゲインを第1のゲインより低い第2のゲインに設定することが記載されている。
特許文献1 特開2015−119571号公報
ステッピングモータを有する装置の移動状態または装置の環境によっては、ステッピングモータの制御が適切に行われない場合がある。
本発明の一態様に係る制御装置は、ステッピングモータを制御する。制御装置は、ステッピングモータを有する装置の移動状態に関する移動情報、及び装置が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する取得部を備えてよい。制御装置は、移動情報及び環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、ステッピングモータを制御する制御部を備えてよい。複数の制御モードは、第1の制御モードと、ステップ数が第1の制御モードより少なく、かつ、ロータを第1の位置に保持する保持力が第1の制御モードより小さいまたは消費電力が第1の制御モードより小さい第2の制御モードとを含んでよい。
取得部は、装置の加速度及び装置の速度の少なくとも1つに関する情報を移動情報として取得してよい。制御部は、装置の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、または装置の速度が予め定められた速度より遅い場合、第1の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
制御部は、装置の加速度が予め定められた加速度以上の場合、または装置の速度が予め定められた速度以上の場合、第2の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
取得部は、装置の高度、装置の周囲の温度、及び装置の周囲の湿度の少なくとも1つに関する情報を、環境情報として取得してよい。制御部は、装置の高度が予め定められた高度より高い場合、装置の周囲の温度が予め定められた温度より低い場合、または装置の周囲の湿度が予め定められた湿度より低い場合、第1の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
制御部は、装置の周囲の温度が予め定められた温度以上の場合、または装置の周囲の湿度が予め定められた湿度以上の場合、第2の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
装置は、移動体に搭載されてよい。取得部は、移動体の加速度及び移動体の速度の少なくとも1つに関する情報を、移動情報として取得してよい。制御部は、移動体の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、または移動体の速度が予め定められた速度より遅い場合、第1の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
制御部は、移動体の加速度が予め定められた加速度以上の場合、または移動体の速度が予め定められた速度以上の場合、第2の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
装置は、無人航空機に搭載されてよい。制御部は、無人航空機がホバリング中の場合、第1の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
装置は、撮像装置でよい。取得部は、撮像装置の撮像に関する設定内容に関する設定情報をさらに取得してよい。制御部は、設定情報にさらに応じて複数の制御モードを切り替えて、ステッピングモータを制御してよい。
撮像装置は、ステッピングモータにより駆動される光学部材を有してよい。
光学部材は、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞り、シャッター、フィルタ、振れ補正機構の少なくとも1つを含んでよい。
装置は、移動体に搭載されてよい。取得部は、移動体の加速度及び移動体の速度の少なくとも1つに関する情報を、移動情報として取得してよい。取得部は、移動体の高度、移動体の周囲の温度、及び移動体の周囲の湿度の少なくとも1つに関する情報を、環境情報として取得してよい。制御部は、移動情報、環境情報、及び設定情報の少なくとも1つに基づく撮像条件が予め定められた撮像条件を満たし、かつ移動情報及び環境情報の少なくとも1つの基づくステッピングモータの駆動条件が予め定められた駆動条件を満たす場合、第1の制御モードでステッピングモータを制御してよい。制御部は、撮像条件が予め定められた撮像条件を満たさない場合、駆動条件が予め定められた駆動条件を満たすか否かにかかわらず、第2の制御モードでステッピングモータを制御してよい。
移動体の移動方向と撮像装置の撮像方向とが成す角度が予め定められた角度範囲内の場合、または記移動体の速度が第1速度より遅い間に撮像装置が撮像する場合、撮像条件が予め定められた撮像条件を満たしてよい。移動体の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、移動体の速度が第1速度より速い予め定められた第2速度より遅い場合、移動体の周囲の温度が予め定められた温度より低い場合、または移動体の周囲の湿度が予め定められた湿度より低い場合、駆動条件が予め定められた駆動条件を満たしてよい。
第1の制御モードで駆動するステッピングモータのステップ数は、8より多くてよい。第2の制御モードで駆動するステッピングモータのステップ数は、8以下でよい。
第1の制御モードは、マイクロステップモードでよい。第2の制御モードは、1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードでよい。
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、ステッピングモータを備えてよい。撮像装置は、ステッピングモータにより駆動される光学部材を備えてよい。
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を搭載して移動する。移動体は、撮像装置を回転可能に支持する支持機構を備えてよい。
本発明の一態様に係る制御方法は、ステッピングモータを制御する制御方法である。制御方法は、ステッピングモータを有する装置の移動状態に関する移動情報、及び装置が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する段階を備えてよい。制御方法は、移動情報及び環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、ステッピングモータを制御する段階を備えてよい。複数の制御モードは、第1の制御モードと、ステップ数が第1の制御モードより少なく、かつ、ロータを第1の位置に保持する保持力が第1の制御モードより小さいまたは消費電力が第1の制御モードより小さい第2の制御モードとを含んでよい。
本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータにステッピングモータを制御させるためのプログラムである。プログラムは、コンピュータに、ステッピングモータを有する装置の移動状態に関する移動情報、及び装置が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する段階を実行させてよい。プログラムは、移動情報及び環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、ステッピングモータを制御する段階をコンピュータに実行させてよい。複数の制御モードは、第1の制御モードと、ステップ数が第1の制御モードより少なく、かつ、ロータを第1の位置に保持する保持力が第1の制御モードより小さいまたは消費電力が第1の制御モードより小さい第2の制御モードとを含んでよい。
本発明の一態様によれば、ステッピングモータを有する装置の移動状態または装置の環境に応じて、ステッピングモータをより適切に制御できる。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。 無人航空機の機能ブロックの一例を示す図である。 ステッピングモータについて説明するための図である。 マイクロステップモードの電圧パターンの一例を示す図である。 2相励磁モードの電圧パターンの一例を示す図である。 レンズの駆動手順の一例を示すフローチャートである。 ハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。
本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び/またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び/またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路(IC)及び/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)等のようなメモリ要素等を含んでよい。
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(RTM)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
コンピュータ可読命令は、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
図1は、無人航空機(UAV)10及び遠隔操作装置300の外観の一例を示す。UAV10は、UAV本体20、ジンバル50、複数の撮像装置60、及び撮像装置100を備える。ジンバル50、及び撮像装置100は、撮像システムの一例である。UAV10は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、UAVの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。
UAV本体20は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。UAV本体20は、複数の回転翼の回転を制御することでUAV10を飛行させる。UAV本体20は、例えば、4つの回転翼を用いてUAV10を飛行させる。回転翼の数は、4つには限定されない。また、UAV10は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。
撮像装置100は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル50は、撮像装置100を回転可能に支持する。ジンバル50は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル50は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも1つを中心に撮像装置100を回転させることで、撮像装置100の姿勢を変更してよい。
複数の撮像装置60は、UAV10の飛行を制御するためにUAV10の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。2つの撮像装置60が、UAV10の機首である正面に設けられてよい。更に他の2つの撮像装置60が、UAV10の底面に設けられてよい。正面側の2つの撮像装置60はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の2つの撮像装置60もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置60により撮像された画像に基づいて、UAV10の周囲の3次元空間データが生成されてよい。UAV10が備える撮像装置60の数は4つには限定されない。UAV10は、少なくとも1つの撮像装置60を備えていればよい。UAV10は、UAV10の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも1つの撮像装置60を備えてもよい。撮像装置60で設定できる画角は、撮像装置100で設定できる画角より広くてよい。撮像装置60は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。
遠隔操作装置300は、UAV10と通信して、UAV10を遠隔操作する。遠隔操作装置300は、UAV10と無線で通信してよい。遠隔操作装置300は、UAV10に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのUAV10の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、UAV10の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、UAV10が位置すべき高度を示してよい。UAV10は、遠隔操作装置300から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、UAV10を上昇させる上昇命令を含んでよい。UAV10は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。UAV10は、上昇命令を受け付けても、UAV10の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。
図2は、UAV10の機能ブロックの一例を示す。UAV10は、UAV制御部30、メモリ32、通信インタフェース34、推進部40、GPS受信機41、慣性計測装置42、磁気コンパス43、気圧高度計44、温度センサ45、湿度センサ46、ジンバル50、撮像装置60及び撮像装置100を備える。
通信インタフェース34は、遠隔操作装置300などの他の装置と通信する。通信インタフェース34は、遠隔操作装置300からUAV制御部30に対する各種の命令を含む指示情報を受信してよい。メモリ32は、UAV制御部30が、推進部40、GPS受信機41、慣性計測装置(IMU)42、磁気コンパス43、気圧高度計44、温度センサ45、湿度センサ46、ジンバル50、撮像装置60、及び撮像装置100を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ32は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ32は、UAV本体20の内部に設けられてよい。UAV本体20から取り外し可能に設けられてよい。
UAV制御部30は、メモリ32に格納されたプログラムに従ってUAV10の飛行及び撮像を制御する。UAV制御部30は、CPUまたはMPU等のマイクロプロセッサ、MCU等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。UAV制御部30は、通信インタフェース34を介して遠隔操作装置300から受信した命令に従って、UAV10の飛行及び撮像を制御する。推進部40は、UAV10を推進させる。推進部40は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。推進部40は、UAV制御部30からの命令に従って複数の駆動モータを介して複数の回転翼を回転させて、UAV10を飛行させる。
GPS受信機41は、複数のGPS衛星から発信された時刻を示す複数の信号を受信する。GPS受信機41は、受信された複数の信号に基づいてGPS受信機41の位置(緯度及び経度)、つまりUAV10の位置(緯度及び経度)を算出する。IMU42は、UAV10の姿勢を検出する。IMU42は、UAV10の姿勢として、UAV10の前後、左右、及び上下の3軸方向の加速度と、ピッチ、ロール、及びヨーの3軸方向の角速度とを検出する。磁気コンパス43は、UAV10の機首の方位を検出する。気圧高度計44は、UAV10が飛行する高度を検出する。気圧高度計44は、UAV10の周囲の気圧を検出し、検出された気圧を高度に換算して、高度を検出する。温度センサ45は、UAV10の周囲の温度を検出する。湿度センサ46は、UAV10の周囲の湿度を検出する。
撮像装置100は、撮像部102及びレンズ部200を備える。レンズ部200は、レンズ装置の一例である。撮像部102は、イメージセンサ120、撮像制御部110、ジャイロセンサ116、及びメモリ130を有する。イメージセンサ120は、CCDまたはCMOSにより構成されてよい。イメージセンサ120は、複数のレンズ210を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部110に出力する。撮像制御部110は、CPUまたはMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部110は、UAV制御部30からの撮像装置100の動作命令に応じて、撮像装置100を制御してよい。ジャイロセンサ116は、撮像装置100の振動を検出する。メモリ130は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ130は、撮像制御部110がイメージセンサ120などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ130は、撮像装置100の筐体の内部に設けられてよい。メモリ130は、撮像装置100の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
レンズ部200は、複数のレンズ210、複数のレンズ駆動部212、及びレンズ制御部220を有する。複数のレンズ210は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ210の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部200は、撮像部102に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ駆動部212は、カム環などの機構部材を介して、複数のレンズ210の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ駆動部212は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部212を駆動して、機構部材を介して1または複数のレンズ210を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。
レンズ部200は、メモリ222、位置センサ214、絞り234、絞り駆動部236、フィルタ238、フィルタ駆動部240、シャッター230、及びシャッター駆動部232をさらに有する。
レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部212を介して、レンズ210の光軸方向への移動を制御する。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部212を介して、レンズ210の光軸方向への移動を制御する。レンズ210の一部または全部は、光軸に沿って移動する。レンズ制御部220は、レンズ210の少なくとも1つを光軸に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。位置センサ214は、レンズ210の位置を検出する。位置センサ214は、現在のズーム位置またはフォーカス位置を検出してよい。
レンズ駆動部212は、振れ補正機構を含んでよい。レンズ制御部220は、振れ補正機構を介して、レンズ210を光軸に沿った方向、または光軸に垂直な方向に移動させることで、振れ補正を実行してよい。レンズ駆動部212は、ステッピングモータにより振れ補正機構を駆動して、振れ補正を実行してよい。なお、振れ補正機構は、ステッピングモータにより駆動されて、イメージセンサ120を光軸に方向に沿った方向、または光軸に垂直な方向に移動させることで、振れ補正を実行してよい。
絞り234は、イメージセンサ120に入射される光の量を調整する。絞り234は、少なくとも一枚の羽部材を含んでよい。絞り駆動部236は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。絞り駆動部236は、レンズ制御部220からの指令を受けて、ステッピングモータを駆動して、複数の羽部材の重なり度合いを調整して、絞り開口の大きさを調整してよい。
フィルタ238は、レンズ210を介して入射される光の光量を減光したり、特定の波長の光をカットしたりする。フィルタ238は、NDフィルタ、及び赤外線カットフィルタの少なくとも1つを含んでよい。フィルタ駆動部240は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。フィルタ駆動部240は、レンズ制御部220からの指令を受けて、ステッピングモータを駆動して、入射される光が通過する第1位置と、入力される光の特定の波長成分が取り除かれる、もしくは入力される光が減衰する第2位置との間でフィルタ238を移動させる。
シャッター230は、少なくとも一枚の羽部材を含んでよい。シャッター駆動部232は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。シャッター駆動部232は、レンズ制御部220からの指令を受けて、ステッピングモータを駆動して、複数の羽部材の重なり速度を調整して、光の透過と遮断とを所望の速度で切り替えてよい。
撮像装置100は、ステッピングモータを有する装置の一例である。レンズ210、シャッター230、絞り234、フィルタ238、及び振れ補正機構は、ステッピングモータにより駆動される光学部材の一例である。
メモリ222は、レンズ駆動部212を介して移動する複数のレンズ210の制御値を記憶する。メモリ222は、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。
図3は、ステッピングモータについて説明するための図である。ステッピングモータは、ロータ402と、ステータ404とを有する。ステータ404は、A相のコイル406A、B相のコイル406B、A'相のコイル406、B'相のコイル406B'(総称して、コイル406と称する場合がある)を含む。ステッピングモータは、複数の制御モードで駆動する。複数の制御モードは、第1の制御モードと、(1)ステップ数が第1の制御モードより少なく、かつ、(2)ロータ402を第1の位置に保持する保持力が第1の制御モードより小さいまたは消費電力が第1の制御モードより小さい第2の制御モードとを含んでよい。ステッピングモータは、例えば、マイクロステップモード、1相励磁モード、2相励磁モード、及び1−2相励磁モード(1相励磁モード、2相励磁モード、及び1−2相励磁モードを総称して、各相励磁モードと称する場合がある。)で駆動してよい。複数のコイル406のそれぞれに、制御モードに応じて予め定められたパターンの電圧が印加されることで、ロータ402が回転する。
図4は、マイクロステップモードにおいて各相のコイル406に印可される電圧パターンの一例を示す。マイクロステップモードでは、各ステップで、いずれか一つの相のコイル406、または何れか2つの相のコイル406に電圧が印可される。例えば、期間T1では、A相のコイル406AにVoの電圧が印可される。期間T2では、A相のコイル406Aに3/4Voの電圧が印可され、かつB相のコイル406Bに1/4Voの電圧が印可される。期間T3では、A相のコイル406Aに1/2Voの電圧が印可され、かつB相のコイル406Bに1/2Voの電圧が印可される。期間T4では、A相のコイル406Aに1/4Voの電圧が印可され、かつB相のコイル406Bに3/4Voの電圧が印可される。
図5は、2相励磁モードにおいて各相のコイル406に印可される電圧パターンの一例を示す。2相励磁モードでは、各ステップで、いずれか2つの相のコイル406に電圧が印可される。例えば、期間T1では、A相のコイル406AにVoの電圧が印可され、B相のコイル406BにVoの電圧が印可される。期間T2では、B相のコイル406BにVoの電圧が印可され、かつA'相のコイル406A'にVoの電圧が印可される。期間T3では、A'相のコイル406A'にVoの電圧が印可され、かつB'相のコイル406B'にVoの電圧が印可される。期間T4では、B'相のコイル406B'にVoの電圧が印可され、かつA相のコイル406AにVoの電圧が印可される。
マイクロステップモードは、第1の駆動モードの一例である。各相励磁モードは、第2の駆動モードの一例である。マイクロステップモードで駆動するステッピングモータには、8パターンより多いパターン数の電圧が印加される。各相励磁モードで駆動するステッピングモータには、8パターン以下のパターン数の電圧が印加される。1相励磁モード及び2相励磁モードで駆動するステッピングモータには、4パターンの電圧が印可される。1−2相励磁モードで駆動するステッピングモータには、8パターンの電圧が印可される。
1相励磁モード及び2相励磁モードでは、コイル406によるロータ402の保持力は、各ステップでほぼ変わらない。1−2相励磁モードでは、コイル406によるロータ402の保持力は、1つの相のコイル406に電圧が印可されている場合には1相励磁モードと実質的に同じであり、2つの相のコイル406に電圧が印可されている場合には2相励磁モードと実質的に同じである。
マイクロステップモードでは、各ステップでコイル406に印可される電圧が変わるので、コイル406によるロータ402の保持力は、各ステップで変わる。そして、マイクロステップモードでは、ロータ402を少なくとも第1の位置に保持する保持力が1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードより小さい、または、消費電力が各相励磁モードより小さい。
上記のように、ステッピングモータがマイクロステップモードで動作する場合、ステッピングモータが各相励磁モードで動作する場合よりも、保持力が小さい停止位置でロータ402を保持する場合がある。ステッピングモータを有する撮像装置100がUAV10に搭載されて飛行する場合、UAV10の飛行中の振動などによりステッピングモータのロータ402を保持する保持力が小さい場合がある。この場合、ロータ402が所望の停止位置で停止できず、ステッピングモータにより駆動されるレンズ210などの光学部材が所望の位置からずれる可能性がある。
また、マイクロステップモードでは、各相励磁モードよりもステッピングモータが発熱しやすい。したがって、周囲の温度が比較的高い場合には、マイクロステップモードよりも各相励磁モードのほうが好ましい場合がある。
さらに、UAV10が移動している場合、またはUAV10が振動している場合、例えば、ステッピングモータをマイクロステップモードで動作させて、フォーカスレンズ等の光学部材を駆動しても、撮像装置100により撮像される画像の画質を改善できるなどの効果を得られない場合がある。上記の通り、マイクロステップモードは、各相励磁モードより消費電力が大きいので、このような場合、無駄に電力を消費することになる。したがって、ステッピングモータがロータ402を所望の停止位置で保持できる場合でも、ステッピングモータをマイクロステップモードで動作させずに、各相励磁モードで動作させることが好ましい場合がある。
以上の通り、UAV10に搭載される撮像装置100が有するステッピングモータの適切な駆動モードは、UAV10の飛行状態、またはUAV10が存在する環境によって異なる場合がある。
そこで、本実施形態に係る撮像装置100は、UAV10の飛行状態またはUAV10の環境に応じて、ステッピングモータの駆動モードを切り替える。これにより、UAV10の移動状態またはUAV10が存在する環境に応じて、ステッピングモータの制御をより適切に行う。
図2において、レンズ制御部220は、取得部224、及び駆動制御部226を有する。取得部224は、撮像装置100の移動状態に関する移動情報、及び撮像装置100が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する。取得部224は、撮像装置100の加速度及び撮像装置100の速度の少なくとも1つに関する情報を移動情報として取得してよい。取得部224は、UAV10の加速度及びUAV10の速度の少なくとも1つに関する情報を、移動情報として取得してよい。取得部224は、UAV制御部30及び撮像制御部110を介して、慣性計測装置42からUAV10の加速度を示す情報を移動情報として取得してよい。取得部224は、UAV制御部30及び撮像制御部110を介して、GPS受信機41からUAV10の速度を示す情報を移動情報として取得してよい。
取得部224は、撮像装置100の高度、撮像装置100の周囲の温度、及び撮像装置100の周囲の湿度の少なくとも1つに関する情報を、環境情報として取得してよい。取得部224は、UAV10の高度、UAV10の周囲の温度、及びUAV10の周囲の湿度の少なくとも1つに関する情報を、環境情報として取得してよい。取得部224は、UAV制御部30及び撮像制御部110を介して、気圧高度計44からUAV10の高度を示す情報を環境情報として取得してよい。取得部224は、UAV制御部30及び撮像制御部110を介して、温度センサ45からUAV10の周囲の温度を示す情報を環境情報として取得してよい。取得部224は、UAV制御部30及び撮像制御部110を介して、湿度センサ46からUAV10の周囲の湿度を示す情報を環境情報として取得してよい。
駆動制御部226は、移動情報及び環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、ステッピングモータを制御する。駆動制御部226は、制御部の一例である。駆動制御部226は、撮像装置100の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、または撮像装置100の速度が予め定められた速度より遅い場合、マイクロステップモードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、撮像装置100の加速度が予め定められた加速度以上の場合、または撮像装置100の速度が予め定められた速度以上の場合、1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、UAV10の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、またはUAV10の速度が予め定められた速度より遅い場合、マイクロステップモードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、UAV10の加速度が予め定められた加速度以上の場合、またはUAV10の速度が予め定められた速度以上の場合、1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、UAV10がホバリング中の場合、マイクロステップモードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、UAV10の加速度、UAV10の速度、UAV10の高度などに基づいてUAV10がホバリング中か否かを判断してよい。
駆動制御部226は、撮像装置100の高度が予め定められた高度より高い場合、撮像装置100の周囲の温度が予め定められた温度より低い場合、または撮像装置100の周囲の湿度が予め定められた湿度より低い場合、マイクロステップモードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、撮像装置100の周囲の温度が予め定められた温度以上の場合、または撮像装置100の周囲の湿度が予め定められた湿度以上の場合、1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、UAV10の高度が予め定められた高度より高い場合、UAV10の周囲の温度が予め定められた温度より低い場合、またはUAV10の周囲の湿度が予め定められた湿度より低い場合、マイクロステップモードでステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、UAV10の周囲の温度が予め定められた温度以上の場合、またはUAV10の周囲の湿度が予め定められた湿度以上の場合、1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードでステッピングモータを制御してよい。
取得部224は、撮像装置100の撮像に関する設定内容に関する設定情報をさらに取得してよい。取得部224は、撮像装置100の設定内容として、撮像装置100のズーム位置、撮像装置100のF値、撮像装置100のUAV10に対する撮像方向、撮像装置100の撮像モード(スポーツモード、風景モードなどのシーンモード)などを示す設定情報を取得してよい。
駆動制御部226は、設定情報にさらに応じて複数の制御モードを切り替えて、ステッピングモータを制御してよい。駆動制御部226は、移動情報、環境情報、及び設定情報の少なくとも1つに基づく撮像条件が予め定められた撮像条件を満たし、かつ移動情報及び環境情報の少なくとも1つに基づくステッピングモータの駆動条件が予め定められた駆動条件を満たす場合、マイクロステップモードでステッピングモータを制御してよい。一方、駆動制御部226は、撮像条件が予め定められた撮像条件を満たさない場合、駆動条件が予め定められた駆動条件を満たすか否かにかかわらず、1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードでステッピングモータを制御してよい。
駆動制御部226は、UAV10の移動方向と撮像装置100の撮像方向とが成す角度が予め定められた角度範囲内の場合、またはUAV10の速度が予め定められた速度V1より遅い間に撮像装置100が撮像する場合、撮像条件が予め定められた条件を満たすと判断してよい。駆動制御部226は、撮像装置100の移動方向と撮像装置100の撮像方向とが同一の方向である場合、撮像条件が予め定められた条件を満たすと判断してよい。予め定められた撮像条件は、ステッピングモータをマイクロステップモードで制御してフォーカスレンズ、絞りなどの光学部材を駆動することで、撮像装置100が所望の画質を有する画像を撮像できる場合に満たす条件でよい。予め定められた撮像条件は、ステッピングモータをマイクロステップモードで制御してフォーカスレンズ、絞りなどの光学部材を駆動することで、撮像装置100により撮像される画像のぼけ量が予め定められた閾値より小さくなる場合に満たす条件でよい。
駆動制御部226は、UAV10の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、移動体の速度が予め定められた速度V2(>V1)より遅い場合、UAV10の周囲の温度が予め定められた温度より低い場合、またはUAV10の周囲の湿度が予め定められた湿度より低い場合、ステッピングモータの駆動条件が予め定められた駆動条件を満たすと判断してよい。
図6は、レンズ210の駆動手順の一例を示すフローチャートである。撮像部102側の制御において、撮像制御部110が、オートフォーカス処理または自動露出処理を行う(S100)。一方、レンズ部200側の制御において、レンズ制御部220は、撮像部102側からレンズ210の駆動指示があるか否かを判定する(S200)。レンズ210の新たな駆動指示がなければ、レンズ制御部220は、レンズ210の目標位置を現在の位置を保持することを決定する(S202)。一方、レンズ210の新たな駆動指示があれば、レンズ制御部220は、レンズ210の目標位置を駆動指示に従って変更することを決定する(S204)。
次いで、取得部224は、UAV制御部30及び撮像部102を介して移動情報及び環境情報を取得する(S206)。駆動制御部226は、移動情報及び環境情報に基づいて安定性評価値SVを導出する(S208)。
安定性評価値SVは、例えば、下記の式に基づいて導出されてよい。
安定性評価値SV=加速度×K1+高度×K2+GPS変化×K3+気温×K4+湿度×K5
K1,K2,K3,K4,K5は、重み付け変数である。SVが大きいほどUAV10が不安定であることを示す。重み付け変数は、予め定められてよい。重み付け変数は、撮影環境に応じてユーザにより設定されてよい。
安定性評価値SVが導出された後、駆動制御部226は、安定性評価値SVに基づいてUAV10が安定しているか否かを判定する(S210)。駆動制御部226は、安定性評価値SVが閾値Thより小さいか否かにより、UAV10が安定しているか否かを判定してよい。安定性評価値SVが閾値Th以上であれば、駆動制御部226は、UAV10が不安定であると判断して、レンズ210のステッピングモータの駆動モードとして、2相励磁モードを選択する(S212)。駆動制御部226は、1相励磁モードまたは1−2相励磁モードを選択してもよい。
安定性評価値SVが閾値Thより小さければ、取得部224は、撮像制御部110を介して撮像装置100の設定情報をさらに取得する(S214)。駆動制御部226は、移動情報、環境情報、及び設定情報に基づいて、撮像装置100の撮像条件を特定する。駆動制御部226は、例えば、UAV10の移動方向と撮像装置100の撮像方向とが成す角度が予め定められた角度範囲内か否かを特定する。駆動制御部226は、UAV10の速度が予め定められた速度V1より遅い間に撮像装置100が撮像するか否かを特定してよい。
特定された撮像条件が予め定められた撮像条件を満たさない場合、レンズ210のステッピングモータの消費電力を抑制すべく、駆動制御部226は、レンズ210のステッピングモータの駆動モードとして、2相励磁モードを選択する(S212)。駆動制御部226は、1相励磁モードまたは1−2相励磁モードを選択してもよい。
一方、特定された撮像条件が予め定められた撮像条件を満たす場合、駆動制御部226は、レンズ210のステッピングモータの駆動モードとして、マイクロステップモードを選択する(S214)。
駆動制御部226は、選択された駆動モードに従ってステッピングモータを駆動して、レンズ210を制御する(S220)。
以上、本実施形態に係る撮像装置100によれば、UAV10の飛行状態またはUAV10の環境に応じて、ステッピングモータの駆動モードを切り替える。例えば、UAV10の飛行が安定していない場合には、ロータ402をより保持できる各相励磁モードで光学部材のステッピングモータを駆動する。これにより、UAV10の飛行が安定していない場合に、ロータ402が所望の停止位置で停止できずに、光学部材が所望の位置からずれることを抑制できる。また、マイクロステップモードでステッピングモータを駆動させても、撮像装置100が所望の画質の画像を撮像できない場合には、より消費電力が少ない各相励磁モードでステッピングモータを駆動させるので、無駄な電力消費を抑えることができる。
図7は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ1200の一例を示す。コンピュータ1200にインストールされたプログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の1または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ1200に当該オペレーションまたは当該1または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ1200に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU1212によって実行されてよい。
本実施形態によるコンピュータ1200は、CPU1212、及びRAM1214を含み、それらはホストコントローラ1210によって相互に接続されている。コンピュータ1200はまた、通信インタフェース1222、入力/出力ユニットを含み、それらは入力/出力コントローラ1220を介してホストコントローラ1210に接続されている。コンピュータ1200はまた、ROM1230を含む。CPU1212は、ROM1230及びRAM1214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。
通信インタフェース1222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ1200内のCPU1212によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ROM1230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ1200によって実行されるブートプログラム等、及び/またはコンピュータ1200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、CR−ROM、USBメモリまたはICカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるRAM1214、またはROM1230にインストールされ、CPU1212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ1200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ1200の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ1200及び外部デバイス間で実行される場合、CPU1212は、RAM1214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース1222に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース1222は、CPU1212の制御の下、RAM1214、またはUSBメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
また、CPU1212は、USBメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM1214に読み取られるようにし、RAM1214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU1212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU1212は、RAM1214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM1214に対しライトバックする。また、CPU1212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU1212は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ1200上またはコンピュータ1200近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1200に提供する。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 UAV
20 UAV本体
30 UAV制御部
32 メモリ
34 通信インタフェース
40 推進部
41 GPS受信機
42 慣性計測装置
43 磁気コンパス
44 気圧高度計
45 温度センサ
46 湿度センサ
50 ジンバル
60 撮像装置
100 撮像装置
102 撮像部
110 撮像制御部
116 ジャイロセンサ
120 イメージセンサ
130 メモリ
200 レンズ部
210 レンズ
212 レンズ駆動部
214 位置センサ
220 レンズ制御部
222 メモリ
224 取得部
226 駆動制御部
230 シャッター
232 シャッター駆動部
234 絞り
236 絞り駆動部
238 フィルタ
240 フィルタ駆動部
300 遠隔操作装置
402 ロータ
404 ステータ
406A、406B、406A'、406B' コイル
1200 コンピュータ
1210 ホストコントローラ
1212 CPU
1214 RAM
1220 入力/出力コントローラ
1222 通信インタフェース
1230 ROM

Claims (20)

  1. ステッピングモータを制御する制御装置であって、
    前記ステッピングモータを有する装置の移動状態に関する移動情報、及び前記装置が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する取得部と、
    前記移動情報及び前記環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、前記ステッピングモータを制御する制御部と
    を備え、
    前記複数の制御モードは、
    第1の制御モードと、
    ステップ数が前記第1の制御モードより少なく、かつ、ロータを第1の位置に保持する保持力が前記第1の制御モードより小さいまたは消費電力が前記第1の制御モードより小さい第2の制御モードと
    を含む、制御装置。
  2. 前記取得部は、前記装置の加速度及び前記装置の速度の少なくとも1つに関する情報を前記移動情報として取得し、
    前記制御部は、前記装置の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、または前記装置の速度が予め定められた速度より遅い場合、前記第1の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記制御部は、前記装置の加速度が前記予め定められた加速度以上の場合、または前記装置の速度が前記予め定められた速度以上の場合、前記第2の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項2に記載の制御装置。
  4. 前記取得部は、前記装置の高度、前記装置の周囲の温度、及び前記装置の周囲の湿度の少なくとも1つに関する情報を、前記環境情報として取得し、
    前記制御部は、前記装置の高度が予め定められた高度より高い場合、前記装置の周囲の温度が予め定められた温度より低い場合、または前記装置の周囲の湿度が予め定められた湿度より低い場合、前記第1の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項1に記載の制御装置。
  5. 前記制御部は、前記装置の周囲の温度が前記予め定められた温度以上の場合、または前記装置の周囲の湿度が前記予め定められた湿度以上の場合、前記第2の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項4に記載の制御装置。
  6. 前記装置は、移動体に搭載され、
    前記取得部は、前記移動体の加速度及び前記移動体の速度の少なくとも1つに関する情報を、前記移動情報として取得し、
    前記制御部は、前記移動体の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、または前記移動体の速度が予め定められた速度より遅い場合、前記第1の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項1に記載の制御装置。
  7. 前記制御部は、前記移動体の加速度が前記予め定められた加速度以上の場合、または前記移動体の速度が前記予め定められた速度以上の場合、前記第2の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項6に記載の制御装置。
  8. 前記装置は、無人航空機に搭載され、
    前記制御部は、前記無人航空機がホバリング中の場合、前記第1の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項1に記載の制御装置。
  9. 前記装置は、撮像装置であり、
    前記取得部は、前記撮像装置の撮像に関する設定内容に関する設定情報をさらに取得し、
    前記制御部は、前記設定情報にさらに応じて前記複数の制御モードを切り替えて、前記ステッピングモータを制御する、請求項1に記載の制御装置。
  10. 前記撮像装置は、前記ステッピングモータにより駆動される光学部材をさらに有する、請求項9に記載の制御装置。
  11. 前記光学部材は、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞り、シャッター、フィルタ、振れ補正機構の少なくとも1つを含む、請求項10に記載の制御装置。
  12. 前記装置は、移動体に搭載され、
    前記取得部は、前記移動体の加速度及び前記移動体の速度の少なくとも1つに関する情報を、前記移動情報として取得し、前記移動体の高度、前記移動体の周囲の温度、及び前記移動体の周囲の湿度の少なくとも1つに関する情報を、前記環境情報として取得し、
    前記制御部は、
    前記移動情報、前記環境情報、及び前記設定情報の少なくとも1つに基づく撮像条件が予め定められた撮像条件を満たし、かつ前記移動情報及び前記環境情報の少なくとも1つの基づく前記ステッピングモータの駆動条件が予め定められた駆動条件を満たす場合、前記第1の制御モードで前記ステッピングモータを制御し、
    前記撮像条件が前記予め定められた撮像条件を満たさない場合、前記駆動条件が前記予め定められた駆動条件を満たすか否かにかかわらず、前記第2の制御モードで前記ステッピングモータを制御する、請求項9に記載の制御装置。
  13. 前記移動体の移動方向と前記撮像装置の撮像方向とが成す角度が予め定められた角度範囲内の場合、または記移動体の速度が第1速度より遅い間に前記撮像装置が撮像する場合、前記撮像条件が前記予め定められた撮像条件を満たし、
    前記移動体の加速度が予め定められた加速度より小さい場合、前記移動体の速度が前記第1速度より速い予め定められた第2速度より遅い場合、前記移動体の周囲の温度が予め定められた温度より低い場合、または前記移動体の周囲の湿度が予め定められた湿度より低い場合、前記駆動条件が前記予め定められた駆動条件を満たす、
    請求項12に記載の制御装置。
  14. 前記第1の制御モードで駆動する前記ステッピングモータのステップ数は、8より多く、
    前記第2の制御モードで駆動する前記ステッピングモータのステップ数は、8以下である、請求項1に記載の制御装置。
  15. 前記第1の制御モードは、マイクロステップモードであり、
    前記第2の制御モードは、1相励磁モード、2相励磁モード、または1−2相励磁モードである、請求項1に記載の制御装置。
  16. 請求項1から15の何れか1つに記載の制御装置と、
    前記ステッピングモータと、
    前記ステッピングモータにより駆動される光学部材と
    を備える撮像装置。
  17. 請求項16に記載の撮像装置を搭載して移動する移動体。
  18. 前記撮像装置を回転可能に支持する支持機構をさらに備える、請求項17に記載の移動体。
  19. ステッピングモータを制御する制御方法であって、
    前記ステッピングモータを有する装置の移動状態に関する移動情報、及び前記装置が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する段階と、
    前記移動情報及び前記環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、前記ステッピングモータを制御する段階と
    を備え、
    前記複数の制御モードは、
    第1の制御モードと、
    ステップ数が前記第1の制御モードより少なく、かつ、ロータを第1の位置に保持する保持力が前記第1の制御モードより小さいまたは消費電力が前記第1の制御モードより小さい第2の制御モードと
    を含む、制御方法。
  20. コンピュータにステッピングモータを制御させるためのプログラムであって、
    前記ステッピングモータを有する装置の移動状態に関する移動情報、及び前記装置が存在する環境に関する環境情報の少なくとも一方を取得する段階と、
    前記移動情報及び前記環境情報の少なくとも一方に応じて複数の制御モードを切り換えて、前記ステッピングモータを制御する段階と
    を前記コンピュータに実行させ、
    前記複数の制御モードは、
    第1の制御モードと、
    ステップ数が前記第1の制御モードより少なく、かつ、ロータを第1の位置に保持する保持力が前記第1の制御モードより小さいまたは消費電力が前記第1の制御モードより小さい第2の制御モードと
    を含む、プログラム。
JP2017163568A 2017-08-28 2017-08-28 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム Expired - Fee Related JP6496953B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017163568A JP6496953B2 (ja) 2017-08-28 2017-08-28 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム
CN201780064260.7A CN109863460B (zh) 2017-08-28 2017-12-22 控制装置、摄像装置、移动体、控制方法、及存储介质
PCT/CN2017/118057 WO2019041678A1 (zh) 2017-08-28 2017-12-22 控制装置、摄像装置、移动体、控制方法、及程序
US16/799,643 US20200192406A1 (en) 2017-08-28 2020-02-24 Control device, photographing device, mobile body, control method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017163568A JP6496953B2 (ja) 2017-08-28 2017-08-28 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019041536A true JP2019041536A (ja) 2019-03-14
JP6496953B2 JP6496953B2 (ja) 2019-04-10

Family

ID=65524815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017163568A Expired - Fee Related JP6496953B2 (ja) 2017-08-28 2017-08-28 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200192406A1 (ja)
JP (1) JP6496953B2 (ja)
CN (1) CN109863460B (ja)
WO (1) WO2019041678A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020154253A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 光学フィルタ装置、撮像装置、及び移動体
JP2021079869A (ja) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社デンソー 電駆動システムの制御装置および電動航空機
JP7536498B2 (ja) 2020-05-12 2024-08-20 キヤノン株式会社 光学機器。

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010175659A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Canon Inc 光学機器
JP2013038622A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Topcon Corp 遠隔操作システム
JP2014090323A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Canon Inc 撮像装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4235482B2 (ja) * 2003-04-22 2009-03-11 オリエンタルモーター株式会社 位置制御用モータの制御装置
JP4661181B2 (ja) * 2004-11-19 2011-03-30 コニカミノルタオプト株式会社 ステッピングモータのサーボ駆動方法、駆動機構及び撮像装置
WO2007138856A1 (ja) * 2006-05-31 2007-12-06 Sharp Kabushiki Kaisha ステッピングモータの駆動制御方法、レンズ駆動制御装置およびレンズ駆動制御方法
JP2008206371A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Kyocera Mita Corp ステッピングモータ励磁切換制御装置及び画像形成装置
CN101534089A (zh) * 2008-03-14 2009-09-16 汪铭 异步控制步进电机阵列
FR2977333B1 (fr) * 2011-06-28 2014-01-31 Parrot Procede de controle dynamique d'attitude d'un drone, pour l'execution automatique d'une figure de type vrille ou salto
CN103287578B (zh) * 2012-03-01 2015-07-01 贵州帝三数字技术有限公司 一种微型通用无人飞行器
CN106414238B (zh) * 2014-03-13 2019-12-31 多韧系统有限责任公司 无人机配置和用于无人机内燃机的电池增大,以及相关的系统和方法
CN204376795U (zh) * 2014-12-26 2015-06-03 中国电子科技集团公司第二十一研究所 电机控制装置
CN104608383B (zh) * 2015-01-29 2017-09-15 广东工业大学 一种基于熔融沉积3d打印机的控制系统及其方法
JP6632604B2 (ja) * 2015-03-13 2020-01-22 キヤノン株式会社 シャッタ装置およびシャッタ装置を備えた撮像装置
CN105468029B (zh) * 2015-09-23 2018-03-02 杨珊珊 一种无人机航拍装置及方法
CN106740539A (zh) * 2016-12-30 2017-05-31 深圳市保千里电子有限公司 一种基于行车记录仪的防摄像抖动的方法及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010175659A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Canon Inc 光学機器
JP2013038622A (ja) * 2011-08-09 2013-02-21 Topcon Corp 遠隔操作システム
JP2014090323A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Canon Inc 撮像装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020154253A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd 光学フィルタ装置、撮像装置、及び移動体
JP2021079869A (ja) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社デンソー 電駆動システムの制御装置および電動航空機
WO2021100543A1 (ja) * 2019-11-21 2021-05-27 株式会社デンソー 電駆動システムの制御装置および電動航空機
JP7347154B2 (ja) 2019-11-21 2023-09-20 株式会社デンソー 電動航空機用電駆動システムの制御装置、電動航空機およびコンピュータプログラム
JP7536498B2 (ja) 2020-05-12 2024-08-20 キヤノン株式会社 光学機器。

Also Published As

Publication number Publication date
CN109863460B (zh) 2022-03-18
JP6496953B2 (ja) 2019-04-10
CN109863460A (zh) 2019-06-07
US20200192406A1 (en) 2020-06-18
WO2019041678A1 (zh) 2019-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6493702B2 (ja) 制御方法、撮像装置、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6399498B1 (ja) 制御装置、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6733106B2 (ja) 決定装置、移動体、決定方法、及びプログラム
JP2019110462A (ja) 制御装置、システム、制御方法、及びプログラム
JP6496953B2 (ja) 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP2020012878A (ja) 制御装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP2019066563A (ja) 制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、及びプログラム
JP6565072B2 (ja) 制御装置、レンズ装置、飛行体、制御方法、及びプログラム
JP2019191428A (ja) 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6587006B2 (ja) 動体検出装置、制御装置、移動体、動体検出方法、及びプログラム
JP6641573B1 (ja) 決定装置、撮像装置、撮像システム、移動体、決定方法、及びプログラム
JP6501091B1 (ja) 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6565071B2 (ja) 制御装置、撮像装置、飛行体、制御方法、及びプログラム
JP6544542B2 (ja) 制御装置、撮像装置、無人航空機、制御方法、及びプログラム
WO2018185940A1 (ja) 撮像制御装置、撮像装置、撮像システム、移動体、撮像制御方法、及びプログラム
WO2018207366A1 (ja) 制御装置、撮像装置、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6641574B1 (ja) 決定装置、移動体、決定方法、及びプログラム
JP6696092B2 (ja) 制御装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6543859B1 (ja) 画像処理装置、撮像装置、移動体、画像処理方法、及びプログラム
JP7003357B2 (ja) 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP2019205047A (ja) 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6569157B1 (ja) 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、及びプログラム
JP6413170B1 (ja) 決定装置、撮像装置、撮像システム、移動体、決定方法、及びプログラム
JP6459012B1 (ja) 制御装置、撮像装置、飛行体、制御方法、及びプログラム
JP2022061603A (ja) 制御装置、撮像装置、制御方法、及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6496953

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees