ARドローンの操縦とカメラ
低プライス高パフォーマンスのARドローン。このシリーズの特徴は、開発者向けにSDKが提供されていることです。これにより、誰もがドローンを操縦するアプリケーションを開発することができ、そういうこともあってか、ARドローンの操縦は非常に直感的で使い易いと評判です。
そこで今回は、その直感的「操縦方法」と、ARドローンのもう一つの大きな魅力「カメラ」についてまとめてみました。
目次
1.操縦の概要
参考:Parrot
パロットARドローン最大の画期的特徴は、やはりワイヤレスネットワークを導入したその操縦方法でしょう。AppleのデバイスにAR Free flightアプリをインストールすれば、iPhoneや iPod、iPadはコントローラーに早変わり。さらにその操縦は非常に簡単で、Appleデバイスコントローラーを傾けるだけで方向転換でき、タッチパネルを使用して速度調整ができます。唯一の注意点と言えば、機内モードに設定する必要があることくらいでしょうか。
構造上の特徴は、多くのセンサーが機体下部にあり、操縦の支援や管理を行っている点です。これらは、機体下部に設置されているハイスピードカメラと連携して作動するミニ慣性計測ユニットシステムに含まれ(この慣性測定は、海上で船がバランスをとる為に使用されているシステムと同じ)、X軸、Y軸、Z軸の動きを測定し、飛行中の安定性を高めています。これがワイヤレスネットワークでの機体操作の実現に役立っているシステムです(なお、ミニ慣性計測ユニットシステムなどの内蔵技術は、機体の操縦と衝突後の制御を簡単にできる様に設計されています)。
2.操縦の手順
パロットARドローンを楽しく飛行させる為の手順は以下の通りです。
- コントラーデバイスとドローンの充電がされているか確認する。
- コントラーデバイスにAR free flightアプリをインストールする。
- Appleコントローラーデバイスを「機内モード」に切り替える。
- ドローンの電源を入れ、ワイヤレスネットワークが有効か確認する。
- コントローラーデバイスのWi-Fiをドローンのワイヤレスネットワークに切り替える。
- ドローンのワイヤレスネットワーク範囲内で、コントラーデバイスのAR free flightアプリを起動させると、自動的に同期される。
- デバイスコントローラーの画面の中央下部にある起動ボタンを押すと起動する。起動後、自動的にパロットARドローンヘリコプターが少し上昇し、待機する。
- 操縦する。
※ARドローンの操縦は非常に容易です。また、飛行を開始すると地上約1メートルの高さででホバリングをします。この間、一切操作を行わなくてもジャイロセンサーを使って自動で姿勢制御を行ってくれるので安心です。
それでも、練習をせずに街中などで飛ばすのは控えましょう。事故のもとです。まずは広い場所で8字走行などを実際に試しましょう。
3.カメラ
ARドローンの魅力はカメラにもあります。頭部と下部に2つあり、この2つのカメラがドローンの操作において非常に重要な役割を担っています。実は、ARドローンの2台のカメラは、人間の両目に相当します。おもしろいのは、人間の目が脳へ信号を送るのと同じように、カメラが映像を制御装置へ送るという設計がなされていることです。
そうなんです。ARドローンは飛行体で映像を見るだけではなく、人間に近づける事で更なる安定性を目指しているのです。
そこでこの章では、2台のカメラの性能について見てみます。
3-1.フロントカメラ
毎秒60フレームの速さで、176×144ピクセルの解像度の映像をAplleデバイスのコントローラへ送信します。また、広角レンズにより広範囲の眺めを実現。iPhoneで見られる映像の品質と範囲は、利用者に「コクピット内のパイロット」を感じさせ、実際に飛行機の操縦をしているかの様な体験を与えます。
3-2.ボトムカメラ
毎秒15フレームの速さで、640×480ピクセルの解像度の映像を撮影する事ができます。このカメラの主な機能は、機体の速度を決定する内蔵センサーに情報を送信し、飛行中の機体を安定させる支援を行うことです。ちなみに、これは継続的に行われています。というのも、飛行中の安定性はドローンの操作にとても重要となるからです。
3-3.総括
パロットARドローンの2つのカメラは、究極の飛行経験に貢献する相乗作用を見込んでおり、別々には作動しません。高速カメラはスピードを決定すると共に安定性を補助するセンサーに情報を送信しており、2つのカメラで映像を送信する事でスピードをコントロールしています。
4.まとめ
最近、パロット社はARドローンの後継上位モデル「Bebop Drone」を発表しました。14Mピクセル相当でHD動画、視野角180度の撮影を可能にしたカメラを搭載。さらに、デジタル処理による手ブレや左右の傾きを安定化する機能が追加され、ますます高性能となりました。
コストパフォーマンスが高いパロット社のドローン。これからも目が離せませんね。
ARドローンとDJIファントムの比較
ここ最近、ドローン人気が凄まじいですね。2年前の2014年当時では、ここまで一般的になるとは全く思いもしなかっただけに、正直少し驚いています。
2014年のドローン・トピックスと言えば、私の中ではOK Goのミュージック・ビデオです。彼らのPVは毎回ユニークな構成なのですが、2014年にアップされた「I Won’t Let You Down」を見たときには、ドローンを使うとこんな動画が撮れるんだ!と、驚き、ドローン撮影などはどこか遠い世界の話だと思ったものでした。
しかし、それから約2年。今ではドローンの撮影はとても身近で一般的です。理由はいくつか考えられますが、やはり多種多様な商用アプリケーションの開発が、おそらく人気を得ている最大の理由でしょう。
アプリの開発会社は主に2つあります。一つは、一般人向けにARドローンのVer2.0をリリースしている「パロット」。
もう一つは、愛好家の為に10万円超えのドローン「ファントム3」を販売しているDJIです。
目次
1.ビデオ
近年のドローンにおいて最も重要な特徴は、高解像度のビデオ撮影が挙げられます。もちろん解像度が高ければ高いにこしたことはありませんが、HD以上あればクオリティー自体は低くはないでしょう。
そうした観点で見てみると、パロットARドローンもDJIファントム3も、両社ともにHDビデオカメラを搭載しています。ただ、ファントム 3は、Advancedには1080p HDカメラ、Professionalには4Kカメラを搭載。より鮮明で美しい映像を求めるならDJIファントムを選ぶべきでしょう。
2.GPS
ARドローンでは、GPS機能はオプションです。アマゾンで約12,000円ほどの「フライトレコーダー」を購入する必要があります。
このアプリ「フライトレコーダー」の素晴しい点は、操縦デバイスのマップ上で目的地をクリックし、高度と飛行速度を入力してGOボタンを押せば、ドローンが目的地まで最短距離で飛行することです。また、HOMEボタンを一回押すだけで、自律飛行して帰還します。
一方、DJIファントムでは、GPS機能や「帰宅」機能が初めから搭載されています。また、GPS と GLONASS を組み合わせれば、Phantom 3 は現在位置とユーザーとの関係を完全に把握し、より精密かつ正確な行動を可能にします。さらに、DJI GO アプリを介せば、ライブマップでカメラ位置をトラッキングし、離陸地点の記録もできます。これにより、指でタップするだけでドローンは手元に戻ってきます。
3.遠隔操作機能
2社の価格差は、操作性の違いが主な理由です。
パロットARは、フランスの研究者の協力を得て、パロットフリーフライトと呼ばれるiosとアンドロイド向けのアプリを開発。特にARパロット2.0はWiFi機能を有しており、スマートフォンやタブレットと接続できるだけでなく、HDビデオに映像を直接ストリーミングする事も可能です。
また、ドローンの操縦は携帯電話を前後左右に傾けるだけで行う事ができ、携帯ゲームの感覚で楽しめます。
一方、簡単で直感的な制御が特徴のファントム3。専用ボタンを使用することにより、「写真やビデオを撮影する」、「カメラを傾ける」、「機体を制御する」などが簡単かつ自然にできます。
4.充電
パロットの「ARドローン」とDJIの「ファントム」では、同じ距離を飛行する際に必要となる充電時間に差があります。
パロット製を25分充電して飛行した距離を、DJIファントムで飛行するには40分の充電が必要です。
DJIファントムは風の強い条件下でも優れた安定性を提供するため、パロット製に比べてやや重いからです。
とはいえ、ドローンの安定性に関しては、両社共に大きな問題ありません。また、交換部品はアマゾンで容易に購入可能です。
5.まとめ
ARドローンは3万円程度で購入が可能です。そして、GPSを用いたオートパイロット機能、予備のバッテリーやメモリーをUSBで補完するなど、いくつかの付加機能を追加していける仕様となっています。
受電時間:約90分
最大飛行時間:約12分
最大飛行速度:約18km/h
操縦可能距離:50m
フロントには1280×720画素/30fpsの高解像度で動画や静止画が撮れるHDカメラを搭載。広角レンズで記録でき(対角線画角92°)、動画の音声は無いが、H264圧縮の.MP4ファイルとして保存されます。
一方、ファントムはグレードがあるもののスタンダードの仕様は
重量:1216 g
最大上昇速度:5 m/s
最大下降速度:3 m/s
最大速度:16 m/秒 (ATTI モード、無風)
航行可能限界高度:6000m
最大フライト時間 :約 25分
カメラはSONY EXMOR 1/2.3”のセンサーを搭載。有効画素数は12.4Mpixel(総画素数は12.76Mpixel)、レンズは FOV94° 、20mm(35mm換算) f/2.8 です。
プロフェッショナルモデルでは、
重量 :1280 g
最大上昇速度:5 m/秒
最大下降速度:3 m/秒
最大速度:16 m/秒 (ATTI モード、無風)
航行可能限界高度:6000 m
最大フライト時間 :約 23 分
カメラはSony EXMOR 1/2.3” のセンサー搭載。有効画素数は12.4 M (合計ピクセル:12.76 M)。レンズはFOV 94° 20 mm (35 mm フォーマット同等) f/2.8、 ∞ フォーカス、最大静止画サイズは4000×3000。
ドローンは各社それぞれに特徴があります。ドローンを使って何を撮影したいか、どこへ行きたいか。それをしっかりと認識した上で、購入するドローンを決めることをおすすめします。
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