信息收集装置以及信息收集方法 |
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| 申请号 | CN201610675481.5 | 申请日 | 2016-08-16 | 公开(公告)号 | CN106542086A | 公开(公告)日 | 2017-03-29 |
| 申请人 | 卡西欧计算机株式会社; | 发明人 | 水品隆广; 山田俊介; 高桥智洋; 松田英明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及在空中进行摄影等信息收集的信息收集装置，能够简单且安全地进行上抛，且之后能够在利用驱动推进部进行飞行的同时进行空中摄影等信息收集。在电动 机架 (102)将由 电动机 (105)以及 转子 叶片 (104)构成的驱动推进部保持成适于上抛的收纳形状((b))的状态下进行了上抛后，电动机架(102)使驱动推进部 变形 成飞行形状((a))，电动机(105)被启动而成为飞行状态，进行基于摄像机106的摄影。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种信息收集装置，具备进行信息获取的信息获取传感器部和用于在空中飞行的驱动推进部，该信息收集装置的特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 信息收集装置以及信息收集方法技术领域[0002] 本发明涉及在空中进行摄影等信息收集的信息收集装置。 背景技术[0003] 以下摄影装置正开始普及：在例如搭载了4台由电动机驱动的转子叶片作用下的驱动推进装置的、被总称为所谓“无人飞机”的小型无人飞行装置上安装数码摄像机，通过利用定时器摄影、无线等对该飞行装置以及数码摄像机进行远程操作，从而能够进行从遥不可及的、更高位置的摄影(例如，参照专利文献1、2)。 [0004] 另一方面，还提出有以下摄像装置：在不具有驱动推进装置的球状物体上搭载多个摄像机，用手上抛该球状物体，从而利用该多个摄像机例如对地表方向进行全景摄影或识别并拍摄进行了上抛的用户(例如，参照专利文献3、4)。 [0005] 专利文献 [0006] 专利文献1：JP专利第5432277号 [0007] 专利文献2：JP特开2013-129301号公报 [0008] 专利文献3：US8237787号公报 [0009] 专利文献4：JP2013-066086号公报 [0010] 但是，在以具备驱动推进装置的飞行装置为基础的摄影装置的情况下，由于具有例如搭载了4台驱动推进装置的状态下的固定大小，所以当从手持的状态向空中上抛时需要使驱动推进装置的转子叶片起动旋转后进行上抛，存在旋转的转子叶片等碰到手而受伤这样的危险。 [0011] 另一方面，在以球状物体为基础的摄影装置的情况下，由于不持有驱动推进装置，所以受伤的可能性小，但飞行范围不稳定从而难以进行信息收集。 发明内容[0012] 因此，本发明的目的在于，能够简单且安全地进行上抛，且之后能够在飞行的同时进行空中摄影等信息收集。 [0013] 在实施方式的一例中，是一种具备进行信息获取的信息获取传感器部和用于在空中飞行的驱动推进部的信息收集装置，该信息收集装置具备：支撑部，其能够将驱动推进部保持成第1形状和第2形状这2种形状；和控制器部，其在支撑部将驱动推进部保持成第1形状的状态下进行了上抛后，活动支撑部使支撑部将驱动推进部保持成第2形状，使驱动推进部进行驱动推进来进行飞行并使信息获取传感器部进行信息获取。 [0014] 发明效果 [0015] 根据本发明，能够简单且安全地进行上抛，且之后能够在飞行的同时进行空中摄影等信息收集。 附图说明[0016] 图1A是表示本实施方式的摄影装置的电动机架的结构例的图，是表示打开的状态的图。 [0017] 图1B是表示实施方式的摄影装置的电动机架的结构例的图，是表示闭合的状态的图。 [0018] 图2A是表示本实施方式的摄影装置的手指防护件的结构例的图，是表示打开的状态的图。 [0019] 图2B是表示本实施方式的摄影装置的手指防护件的结构例的图，是表示闭合的状态的图。 [0020] 图3是表示手指防护件上的触摸传感器的结构例的图。 [0021] 图4是表示本实施方式的摄影装置的系统构成例的图。 [0022] 图5A是电动机架的动作说明图，表示闭合的状态。 [0023] 图5B是电动机架的动作说明图，表示正在打开的中途。 [0024] 图5C是电动机架的动作说明图，表示打开的状态。 [0025] 图6是表示本实施方式的摄影装置的控制处理例的流程图。 [0026] 图7是表示加速度输出的变化例的图。 具体实施方式[0027] 以下，参照附图详细说明用于实施本发明的方式。图1是表示作为本实施方式的信息收集装置的一例的摄影装置100的电动机架的结构例的图。 [0028] 分别利用铰链(hinge)103在主机架101安装4个电动机架102(支撑部)。电动机架102能够支撑电动机105，将转子叶片104固定于电动机105的电动机轴。4组的电动机105和转子叶片104构成驱动推进部。 [0029] 在主机架101的下部，作为信息获取传感器部的一例，安装有摄像装置即摄像机106。在主机架101的内部收纳有图4中后述的各种控制设备。 [0030] 将电动机架102与主机架101接合的铰链103在90度角度的范围内自由旋转，以便能够变形成图1A的适于飞行的“打开的状态”(第2形状，例如飞行形状)或者图1B的适于上抛的“闭合的状态”(第1形状，例如收纳形状)。 [0031] 图2是表示本实施方式的摄影装置100的手指防护件的结构例的图。虽然在图1中为了易于理解说明而进行了省略，但是如图2所示，以覆盖电动机架102的方式配置安装有手指防护件201，该手指防护件201进行保护以使包含进行上抛的手的指头在内的身体不与电动机架102所支撑的转子叶片104的部分相接触。 [0032] 此外，在手指防护件201安装有能够探测手指防护件201的部分正被手保持着的触摸传感器301的电极。图4是表示手指防护件201上的触摸传感器301的结构例的图。触摸传感器301在位于手指防护件201的最外部的部分形成为极薄的电极。虽然对表面进行了绝缘处理，但是若手302接近则静电电容303就增加，由此能够探测手指防护件201是否正被手302保持着。由于触摸传感器301形成在位于手指防护件201的最外部的部分，所以能够准确地判别用于上抛的手的动作和实际上从手离开而成为自由落下状态。另外，触摸传感器301也可以不由电极来实现，而由某些具有开关功能的机构来实现。 [0033] 图4是表示具有图1至图3所示的结构的本实施方式的摄影装置100的系统构成例的图。在控制器401连接有：包含摄像机106(参照图1)的摄像机系统402；例如由加速度传感器、陀螺仪、GPS(全球定位系统)传感器等构成的飞行传感器403；图3的触摸传感器301；分别驱动#1至#4的各电动机105(参照图1)的#1至#4的电动机驱动器404；以及在监视蓄电池406的电压的同时向各电动机驱动器404供给电力的功率传感器405。另外，虽然没有特别图示，但是蓄电池406的电力还向401～405以及301的各控制单元供给。控制器401从飞行传感器403实时地获取与摄影装置100的机体姿势相关的信息。此外，控制器401经由功率传感器 405，在监视蓄电池406的电压的同时，向#1至#4的各电动机驱动器404分别发送由基于脉冲宽度调制的占空比决定的电力指示信号。由此，#1至#4的电动机驱动器404分别对#1至#4的电动机105的旋转速度进行控制。此外，控制器401对摄像机系统402进行控制，从而控制摄像机106(图1)的摄影动作。 [0034] 图4的控制器401、摄像机系统402、飞行传感器403、电动机驱动器404、功率传感器405、以及蓄电池406搭载于图1的主机架101内的107的部分。 [0035] 以下说明具有以上构成的本实施方式的摄影装置100的动作。在本实施方式中，电动机架102能够将由电动机105以及转子叶片104构成的驱动推进部保持成适于上抛的图1B或图2B所示的“闭合的状态”(第1形状，例如收纳形状)和适于飞行的图1A或图2A所示的“打开的状态”(第2形状，例如飞行形状)这两种形状。并且，用户能够以上述“闭合的状态”将摄影装置100的机体如球那样向空中上抛，之后，通过图4的控制器401的控制，在转变成落下状态时使摄影装置100的机体变换成上述“打开的状态”，例如成为悬停下的飞行状态从而能够进行摄像机106的摄影。由此，通过手指防护件201，用户能够将摄影装置100的机体如球那样安全地上抛，而不会有与转子叶片104相接触的危险，并且，能够执行由驱动推进部决定的高度的飞行以及摄影动作。 [0036] 图5是电动机架102的动作说明图。当电动机105(图1)不旋转时，摄影装置100保持图5A所示的“闭合的状态”。从该状态起，若用户将摄影装置100向空中上抛，则如后所述，图4的控制器401探测转变成落下状态的时间点，经由#1至#4的电动机驱动器404，使#1至#4的电动机105开始旋转。其结果是，#1至#4的转子叶片104如图5B的501所示那样开始旋转，从而空气被推压向气流的箭头502的方向。由于此时的反作用力(升力)，通过铰链103相对于主机架101以旋转自由的方式安装的电动机架102向机架旋转方向的箭头503的方向旋转，摄影装置100从图5B变化成图5C的“打开的状态”。此时，通过以相对于电动机105的最大转速充分低的转速来维持上述“打开的状态”，从而使电动机架102在旋转了90度的位置处因铰链103的限制而保持图5C的“打开的状态”。另外，可以在铰链103组装作为用于保持“打开的状态”的锁定机构起作用的板簧，由此即使转子叶片104的旋转速度发生变化也能可靠地保持“打开的状态”。在“打开的状态”下，气流的箭头502的方向成为图5C所示的方向，通过4个转子叶片104的旋转而能够实现稳定的飞行。 [0037] 图6是表示本实施方式的摄影装置100的控制处理例的流程图。该处理在图4的控制器401中能够作为由其内置的CPU(中央运算处理装置)执行存储在同样内置的未特别图示的存储器中的控制程序的处理来实现。 [0038] 控制器401首先通过监视形成在图2的手指防护件201上的触摸传感器301的电压变化，来监视手指防护件201是否从用户的手中离开(投出)(步骤S601的判定为“否”时重复)。 [0039] 若步骤S601的判定成为“是”，则控制器401通过监视飞行传感器403所输出的x轴、y轴、以及z轴的三维方向的各加速度值的变化，来监视摄影装置100的机体是否从上升状态转变为了落下状态(步骤S602的判定为“否”时重复)。图7是表示飞行传感器403的加速度输出的变化例的图。纵轴是加速度值，横轴是时间，飞行传感器403如上述那样输出x轴、y轴、以及z轴的三维方向的各加速度值。飞行传感器403由于搭载在图1的主机架101内的框体内107的部分，所以只要是静止状态就在铅垂方向上检测重力加速度。若进行投掷动作，则根据手的挥动来在x、y、z各轴检测加速度。在速度慢而空气阻力占据非常小的比例的情况下，认为从离开手的瞬间起没有外力施加。因此，与方向无关地，成为落下状态，安装在作为落下物的摄影装置100的机体上的飞行传感器403所输出的加速度指示0附近。控制器401将该时刻t1探测为探测到从手中离开这一情况的点。进一步地，控制器401为了防止误动作，而将加速度在0附近持续了一定时间的时刻t2经过后的时间点判定为摄像机开始在空中落下的时间点。另外，实际上，虽然很少但存在空气阻力，加速度不会完全为0。由此，例如将± 0.1g的0附近的范围设为判定范围。另外，该附近值是一例。实际的附近值受摄影装置100的机体的构造影响，因此在调整后设定为适当的值。 [0040] 若步骤S602的判定成为“是”，则控制器401经由#1至#4的电动机驱动器404使#1至#4的电动机105启动(ON)。其结果是，电动机架102的状态从图5A的“闭合的状态”起经由图5B的过渡状态而变形成图5C的“打开的状态”(以上，步骤S603)。 [0041] 之后，控制器401直到基于飞行传感器403的输出而判定为变成了能飞行的姿势为止，都重复执行使得能飞行的姿势控制的动作(步骤S604→S605的判定为“否”→S604的重复)。 [0042] 若步骤S605的判定成为“是”，则控制器401控制#1至#4的电动机驱动器404，将摄影装置100的机体维持为悬停状态(步骤S606)。 [0043] 接着，控制器401搜索摄影对象(步骤S607)。作为搜索方法，能够采用已有的技术。例如控制器401通过将进行了上抛的用户所保持的通信设备向摄影装置100发送的GPS数据(纬度、经度数据)与飞行传感器403输出的机体的GPS数据进行比较，从而算出机体与用户之间的位置关系，经由摄像机系统402使摄像机106朝向用户的方向。或者，控制器401经由摄像机系统402在利用摄像机106拍摄地表方向的同时检测人物，将摄像机106锁定到该方向。进一步地，或者是控制器401经由摄像机系统402使摄像机106朝向地表方向的随机的方向等。 [0044] 若发现了摄影对象，则控制器401经由摄像机系统402控制摄像机106来执行摄影(步骤S608)。控制器401将拍摄到的图像数据存储到控制器401内的存储器中。或者，控制器401通过无线通信将图像数据发送到进行了上抛的用户的终端装置。 [0045] 若因一定时间或一定次数、或者来自用户的指示而使摄影结束，则控制器401搜索进行了上抛的用户(所有者)的位置(步骤S609)。该搜索方法能够与步骤S607的情况同样地采用已有的技术。 [0046] 若发现了所有者的位置，则控制器401直到根据GPS数据等判定为与所有者的距离成为了一定距离以下为止，都通过对#1至#4的电动机驱动器404进行控制，来进行朝向所有者的方向的飞行(步骤S610→S611的判定为“否”→S610的重复)。 [0047] 若步骤S611的判定成为“是”，则控制器401通过控制#1至#4的电动机驱动器404，来执行就地的悬停动作或着陆动作，在着陆动作时停止#1至#4的电动机，结束控制动作(步骤S612)。 [0048] 在以上说明中，作为信息收集装置的一例，对信息获取传感器部为摄像机106的摄影装置100的实施方式进行了说明，但本发明并不限于此，也可以实施为信息获取传感器部例如由对温度分布、大气成分的分布进行收集的传感器构成的信息收集装置。 [0049] 此外，在上述说明中，对驱动推进部包含电动机105和转子叶片104的例子进行了说明，但是也可以由通过气压、引擎输出进行推进的机构来实现驱动推进部。 [0050] 进一步地，在上述说明中，支撑部作为具有立方体或长方体状的收纳形状来作为第1形状的电动机架102而实现，但是第1形状并不限于此。此外，作为第2形状的例如飞行形状也不限定为图1A或图2A这样的“打开的状态”。 [0051] 在上述说明中构成的图2的手指防护件201并不是本发明所必须的部件。 [0052] 以上，说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只不过是例示，并不对本发明的技术范围进行限定。本发明能够取其他各种实施方式，进一步地，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行省略、置换等各种变更。这些实施方式或其变形包含在本说明书等所记载的发明的范围、主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围中。 [0053] 符号说明 [0054] 100 摄影装置 [0055] 101 主机架 [0056] 102 电动机架 [0057] 103 铰链 [0058] 104 转子叶片 [0059] 105 电动机 [0060] 106 摄像机 [0061] 201 手指防护件 [0062] 301 触摸传感器 [0063] 302 手 [0064] 303 静电电容 [0065] 401 控制器 [0066] 402 摄像机系统 [0067] 403 飞行传感器 [0068] 404 电动机驱动器 [0069] 405 功率传感器 [0070] 406 蓄电池 [0071] 501 转子旋转 [0072] 502 气流方向 [0073] 503 机架旋转方向 |
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