ドローンの自動追尾や自動運転とは?仕組みや使い方を徹底解説

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最近のドローンは、手動で操作しなくても勝手にプロ並みの映像を撮ってくれる自動運転の機能がいくつか搭載されています。

止まっている被写体はもちろん、動いている被写体を捉えて勝手に追跡してくれる「自動追尾機能」もあり、もはや人間が操作する時代も終わりに近づいているかもしれません。

本記事では、ドローンに搭載されている自動追尾を含めた自動運転の機能を解説。今後の日本で実現される完全な自動運転についても触れています。

ドローンの自動運転とは?

出典:(C)Unsplash

高性能なドローンには、手動操作でドローンを動かすのではなく、自動で飛行を行い撮影までしてくれる便利な自動運転機能が搭載されています。

簡単な設定を行うだけで、あとはドローンが勝手にプロ並みの映像を撮ってくれるため、初心者にとって非常に助かる機能です。

まだまだ人間の関与が必要ですが、将来的にはドローンが完全な自動運転で飛び交うような未来もすぐそこまできています。

撮影などを補助する自動運転機能

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映像撮影や点検などの分野においては、撮影を補助してくれる自動運転機能があります。

例えば、空撮でよく使用される撮影手法を自動運転で撮ってくれるモードがあり、これにより撮影者はわざわざ手動で操作する必要がなくなります

被写体を設定することで、ドローンはその被写体を中心にかっこいいショットを自動運転で撮影。車やバイクなどの動く被写体を追いかけてくれる「自動追尾機能」などもあり、この自動追尾機能を使いこなすことで、手動では難しい撮影の手助けをしてくれるのです。

さらに点検や測量などの分野では、ウェイポイント(経路上の地点)を指定してあげることで、決まった飛行ルートを正確に飛行させることも可能です。

完全な自動運転

出典:(C)Pixabay

実現には至っていませんが、将来的には完全な自動運転でドローンが飛ぶ予定です。

主に物流や運搬において、人口密集地区などで第三者の上空を操縦者が目視することなく、離陸から着陸まで自動運転で飛行させる方法。

これを実現させるには航空法が関わってきますが、2022年後半に法律が改正され、ついにレベル4飛行(有人地帯での目視外飛行)が可能になりました。

自動運転を実際に飛行させるには、免許の取得や型式認証された機体の使用など厳しい規制がありますが、着々と実現に向けて動いています。

ドローン搭載の具体的な自動運転機能

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空撮用ドローンに搭載されている便利な自動運転機能について紹介します。

これらの自動運転機能は、主にドローンの飛行や撮影を補助するためのもので、操縦者があらかじめ設定をする必要があります。

アクティブトラック(自動追尾機能)

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アクティブトラックは、車やバイク、自転車などの動く被写体を撮りたいときに、その被写体をマーク(認識)させることで、ドローンがその被写体を自動追尾してくれる自動追尾機能です。

動く被写体を手動操作で追尾するのは難しいですが、この自動追尾機能があることで、手動操作に慣れていない初心者であっても、簡単に追い撮り映像を撮れてしまうのです。

自動追尾機能の使い方や注意点については「ドローンのアクティブトラックとは?やり方や注意点を徹底解説」の記事で詳しく解説しています。

クイックショット

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クイックショットとは、ドローンが自動で特定の動きをしながら映像や写真を撮影してくれる撮影を補助する自動運転機能を指します。

下記はいくつかの代表的なクイックショットです。

  • ドローニー:ドローンが被写体から後ろに引きながら上昇
  • ロケット:ドローンが被写体の上空へ直線的に上昇
  • サークル:ドローンが被写体を中心に円を描くように飛行
  • ヘリックス:ドローンが被写体を中心に上昇しながら外向きに螺旋を描くように飛行
  • ブーメラン:ドローンが被写体の前で半円を描きながら上昇し、そのあと元の位置に戻る

クイックショットは、映像で使用頻度の高い難しいショットを簡単な設定で撮影してくれる自動運転機能なので、ぜひ使いたい機能です。

しかしこの自動運転機能を使用する際には注意点もあり、ドローンの周囲の安全を常に確保し、障害物がないことを確認することが大事です。また、風の強さやGPS電波の受信状況なども確認し、安全な場所で飛行を行うよう心掛けましょう。

マスターショット

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マスターショットは、クイックショットをさらに進化させた自動運転機能です。

この自動運転機能を使用することで、ドローンは選択された被写体を中心に10種類以上の異なる動きを組み合わせて自動運転し撮影します。

自動運転が終わると、撮影された映像をDJI Flyアプリで編集してくれ、音楽やトランジションを加えて短い動画を生成してくれます。もちろん生成された映像は、ユーザーの好みに合わせて編集やカスタマイズが可能です。

◾️マスターショットの使い方

  1. DJI Flyアプリを開き、マスターショットのモードを選択
  2. 画面上で被写体を選択
  3. スタートボタンをタップすると、ドローンは自動運転による撮影を開始
  4. 自動運転が終わると、アプリは撮影した映像を自動で編集し、完全な動画を生成

自動航行機能(ウェイポイント)

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自動航行機能は、事前に設定した地点(ウェイポイント)や飛行経路に沿って、ドローンを自動で飛行させる自動運転機能です。

アプリの地図上にウェイポイントを入力することで、簡単に飛行経路を作成できます。経路が作成されたら、ドローンは設定されたウェイポイントに従って自動運転を開始。

ドローンによりますが、ウェイポイントを設定する際には、各地点での高度やカメラの向き、滞在時間などの詳細な設定も行えたりします。これにより、さらに複雑な飛行や撮影が可能になるのです。

使用用途としては、同じ経路を繰り返し飛行する場合や、複雑な飛行経路を正確に飛行させたい場合に役立ちます。例えば、建築物の検査や農地のモニタリングなど、同じ経路を定期的に飛ぶ必要がある場面での使用が考えられます。

注意点は、ウェイポイントを設定する際に安全上のリスクを避けることが重要です。設定した経路上に高い建物や木、電線などの障害物がないか、飛行禁止区域に入っていないかなど、十分に確認してから自動運転を開始しましょう。

ドローンのレベル4自動運転とは?

出典:(C)Pixabay

ドローンの「レベル4」とは「有人地帯での目視外飛行」を指します。

安全のため、これまでは有人地帯上空での目視外飛行は禁止されていました。しかし2022年12月に航空法が改正されてからは、操縦者がドローンを直接目視していなくても、条件をクリアすることでレベル4飛行が可能になったのです。

仕組み(レベル)

  • レベル1:目視内での操縦飛行(第三者の上は飛ばせない)
  • レベル2:目視内での自律飛行(第三者の上は飛ばせない)
  • レベル3:無人地帯での目視外飛行
  • レベル4:有人地帯での目視外飛行

レベル4の解禁により、市街地や住宅街の上空で、遠く離れた場所からドローンを飛ばすことが可能になりました。

これはビジネスでの活用が大きく広がることが期待されており、物流やスポーツの試合、イベント中継、災害救助、警備などでの利用が考えられます。

しかし、法整備や運行システムの開発、機体の技術開発などが進行中で、本格的な活用が始まるまでにはまだ時間がかかるとされています。

課題

具体的な課題は下記の通りです。

◾️技術的課題

安全な飛行のためのセンサー技術の向上です。

センサーはドローンが周囲の環境を認識するために必要な機能です。現在のセンサーも高性能ですが、有人地帯を飛行させるには、事故を起こさないよう、さらに高精度で信頼性のあるものが必要になります。

また、フェイルセーフ機能も重要です。飛行中に電源トラブルや技術的な不具合などが生じた場合に、ドローンが安全に地上に降下するためのシステムです。街中で突然上空からドローンが落ちてきたら危険ですからね。

◾️規制・法的課題

ドローンが具体的にどのルートを飛ぶのか、制限エリアはどこなのかなど飛行エリアの設定も必要です。

また、飛行中のドローンが写真や映像を撮影する可能性があるため、どのようにプライバシーを守るかなどのガイドラインが必要になってきます。

◾️社会的・文化的課題

ドローンが自動で飛行することに対する一般市民の不安や恐れを解消する必要があります。一般市民や関係者に対して、自動運転ドローンの安全性や利点を理解してもらうための取り組み、教育・啓発も必要です。

◾️インフラ

ドローンの運用には安定した通信環境が求められます。
とくに都市部ではほかの通信との干渉や障害が予想されるため、安全に飛行できるような通信環境が必要です。
ほかにもドローンが安全に離陸・着陸できるようなスペースの確保も必要になってきます。 

まとめ

ドローンに搭載されている自動運転機能は、操縦者の飛行や撮影を助けてくれる

非常に便利な機能です。

簡単な設定をすることで、狙った被写体を中心にして自動運転でかっこいい絵を撮ってくれたり、動いている被写体を追跡してくれる便利な「自動追尾機能」も搭載されています。

今後は物流や運搬などの分野で、目視外で人口集中地区で自動で飛ぶ世の中になり、ドローン業界はより一層自動化が進むことが予想されているのです。

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この記事を書いた人
ドローン操縦歴9年。航空法が改正される以前からドローン空撮をしており、現在も業務・趣味問わず毎週のように撮影しております。