製品情報お役立ち情報2018.10.04ドローンの「センサー」って何?種類や特徴、違いなどを徹底解説!ドローンが安定して飛ぶ理由、それは機体の内部に、高性能なセンサーが搭載されているからです。ジャイロセンサーや気圧センサー、コンパスなど、あなたも一度は聞いたことがあるのではないでしょうか。これら、ドローン内部のセンサーの仕組みがあるからこそ、空の上でもドローンは安定して飛行することが可能です。そこで今回は、ドローンを操縦する人なら知っておきたい、ドローン搭載の様々なセンサーの種類や特徴についてご紹介しましょう。・ドローンが空中で安定的に飛行できる理由ドローンが風の影響を受けながらでも、安定的にホバリングなどをして姿勢の制御をしたり、目標とする場所に移動したりできるのは、すべてドローン内部に搭載されている「フライトコントローラー」と「各種センサー」のおかげです。「フライトコントローラー(FC)」は、ドローンの脳にあたる部分で、パソコンやスマホでいうところの「OS」にあたります。フライトコントローラーは、ドローンに搭載された各種センサーなどから得た情報をもとに演算処理を行い、機体の飛行を制御したり、送信機や他の端末との情報の送受信などを行います。フライトコントローラーの内部には、主に「IMU(慣性計測装置)」と呼ばれる姿勢保持のための各種センサーや「GPSモジュール」「MC(マイクロコントローラー)」などのパーツによって構成されています。ドローンの飛行性能は、このフライトコントローラーの性能によって変わる、と言っても過言ではなく、現在、世界中で様々なタイプのものが発売されています。市販されている代表的なものでは、DJIの「A3」「N3」フライトコントローラーなどがあります。それでは、次に、ドローンの安定飛行に欠かせないフライトコントローラーの内部のセンサー(IMU)について見ていきましょう。・ジャイロセンサージャイロセンサーはドローンの角度の変化量を検出するセンサーです。機体が傾いた時に、その角度の量を計算してくれ、機体の安定化のためには欠かせないセンサーです。ジャイロセンサーはラジコンヘリの時代から使われており、私たちの身近なところだとカーナビやスマホなどにも搭載されています。加速度センサーはドローンの速度の変化量を検出するセンサーです。ジャイロセンサーと似ていますが、こちらは「速度」を検出するためのものです。ジャイロセンサーはあくまでも”変化した”角度の量を計算するため、傾いたままでは変化量は発生しません。そのため、ドローンが傾いたままどこかに移動した場合は、どこかにぶつかるまで移動し続けますが、この加速度センサーを組み合わせることで、「傾き具合」と「速度」の両方の変化量を計算することができます。これによって、機体の傾きと反対の向きに制御し、ドローンを平行にすることで安定した「ホバリング」が可能になります。「ジャイロセンサー」と「加速度センサー」は主にドローンにおける「姿勢保持」に関係するセンサーということになります。気圧センサーはドローンの高度を検出するセンサーです。高度が高くなればなるほど、気圧は低くなるため、この気圧の変化を検出し、ドローンの高度を測定したり、高度を維持したりしています。気圧を測定するもののみであるため、例えば急な突風などによる気圧の変化や、地上に近い場所などではうまく機能しない場合もあります。超音波センサーは、超音波の跳ね返りを利用して、高度制御に使用されます。前述した気圧センサーでは、地上付近での離発着では対応ができないため、この超音波センサーを使うことで高度維持を行うことが可能になります。このように、上空では気圧センサー、地上付近の飛行では超音波センサーを組み合わせた、高度維持が行われています。磁気方位センサーは、ドローンが東西南北のどの方向に向いているかを検出します。いわゆる「コンパス」と呼ばれるもので、これによってドローンが現在どこを向いているのかが分かります。コンパスは、飛行させる場所によって磁気の影響を受けるため、ドローンを飛行させる場所を変更する際には、「コンパスキャリブレーション」を行い、コンパスの調整を行う必要があることも覚えておきましょう。・GPSGPSによって、ドローンの機体の位置情報を検出することが可能です。System)」の一つで、アメリカの衛星システムのことです。最近のドローンではアメリカの衛星「GPS」と、ロシアの衛星「GLONASS」を同時に複数受信しながら、ドローンの位置を測位しています。このGPSを利用することで、緯度経度を設定し自動飛行を行ったり、定位置をキープした状態でホバリングを行ったりするため、かなり重要な機能です。衛星自体は、常に移動しているため、建物や磁気が強いものがあると、GPSを受信できなくなる場合もあるため、注意が必要です。いかがでしたでしょうか。ドローンに搭載されているセンサーは、その他にも電圧や電流の状態を検出するセンサーや、障害物検知用の画像認識センサーや赤外線センサーなども存在します。このように、まるで人間の感覚器官のように機能してくれるのがセンサーの役割であり、ドローンの安定的な飛行のためには、欠かせない存在です。ドローンを飛行させる上で、これらの仕組みを知っていることは、とても大切なことですので、ぜひ覚えてみてくださいね。それでは、ありがとうございました。記事一覧へ戻る未来の社会を支えるエンジニア集団としてATCLの事業は、専門的な技術力を活かし、これからの社会に対して貢献していきます。再生可能エネルギーやドローンといった新時代のインフラを機能させる技術を早期に実用化しています。Mini(マビックミニ...2019.12.04トレンドドローンの飛行禁止エリアをスマホで簡単に調べる方法2019.09.30これからドローンを始めたい方必見!トイドローンが操縦できる「無料体験会...2019.05.07驚異のセンチメートル測位!「RTK」の特徴とGPSとの違い、DJIドロ...2018.09.25取り扱いに要注意!リポバッテリーの特徴と危険性、保管方法について2018.10.23ドローンによる空中散布可能な農薬と作物の調べ方2018.07.20未来の社会を支えるエンジニア集団としてATCLの事業は、専門的な技術力を活かし、これからの社会に対して貢献していきます。再生可能エネルギーやドローンといった新時代のインフラを機能させる技術を早期に実用化しています。