マイクロドローンで映像革命進行中!オンナノコズ仕様の マイクロドローンが できるまで


シネマレイの増田さんと言えば、名古屋のパフォーマンスユニット・オンナノコズのPVで話題を集め、その後は数々の映像作品で引く手あまたとなっている。撮影に使われているマイクロドローンができるまでには様々な試行錯誤があったという。今回はマイクロドローンの構成パーツとマイクロドローンの開発秘話についてお話を伺った。

文●青山祐介/構成●編集部

 

マイクロドローン空撮のパイオニアともいえる増田勝彦さん。あの『オンナノコズ』を撮影したマイクロドローンは、増田さんとep-modelsの共同開発により生まれた機体で、今や市販されていて誰でも手に入れることができる。ただ、このマイクロドローンが生まれるまでには長い道のりがあった。

マイクロドローンは4つのモーターに、それを制御するフライトコントローラーとモーターの回転数を制御するESC(一体になっていることが多い)、プロポ(コントローラー)からの操縦電波を受信する受信機などで構成される。この基本的な構造は大型のドローンと変わりない。

ただし、マイクロドローンはカメラ映像を操縦者に送出する映像送信機(VTX)を搭載しており、その電波の使用には無線の従事者免許と無線局の開局が必要になる。このFPVの映像は遅延があると、高速で飛行するドローンの操縦にも操作の遅れが出てしまうため、遅延の少ないアナログ方式が利用される。マイクロドローンのはしりであるTiny WhoopもFPV映像はVGAサイズのアナログだ。

 

マイクロドローンの主な構成パーツと操縦・撮影に必要な周辺機器


▲パーツはマイクロドローンを取り扱うラジコンショップや海外通販で購入するユーザーが多い。

 


フレーム
様々なパーツを載せる部品。Tiny Whoopではプロペラガードと一体となったものが多い。材質もプラスチックやアルミなどがある。


フライトコントローラー
ドローン操縦の要となる基盤。ソフトウェアでプロポのスティック操作の感度を調整できるものもある。

 


モーター
主にあるのはブラシレスとブラシモーターの2種類。回転数の違いなど様々なモーターがパーツ単位で販売されている。

 


プロペラ
プロペラのブレードは2〜4枚のものが一般的。ブレード数が増えると空気抵抗が増し、消費電力が上がる。

 


カメラ・映像送信機(VTX
カメラのセンサーサイズは1/3、1/4が主流。FPV用の映像は遅延(15〜40msec)をなくすためアナログ映像が採用されている※。
※FPV用電波で5.8GHz帯を使用する場合には、ホビーユースではアマチュア無線4級、業務ユースでは第3級陸上特殊無線技士の資格と無線局の開局が必要です。

 


キャノピー
カメラ等を保護するカバー。必ずつけなければならないものではないが、様々なデザインがあり、選ぶ楽しみがある。

 


バッテリー
容量違いや放電出力が高く、推進力が大きいものまで様々。取扱を誤ると発火の恐れがあるため、残量や電圧をチェックするリポチェッカーも合わせて用意しておきたい。

 


操縦用プロポ(送信機)
操縦用受信機(RX)の通信方法のプロコトルに対応するものを選ぶこと。「技適マーク」のないプロポは電波法違反となり、処罰の対象となるので購入の際には要確認。

 


ゴーグル
VTXから受信した映像をモニターする。遅延が少ないものを選ぶ。製品によっては録画機能がついていたり、映像受信機は付属するものや別途購入する必要があるものもある。

 

マイクロドローンの魅力を残しながらも、高画質を追求

Tiny Whoopの魅力に惹かれてマイクロドローンを飛ばすようになった増田さんだが、当初からこれは新しい映像表現に使えると確信していた。しかし、FPV映像を受信して録画していたのでは、電波状況によって映像が乱れてしまううえに、なにより映像サイズが小さい。

 

レース用マイクロドローン・Tiny Whoopの特徴と映像制作面での課題


▲Tiny Whoopはレース参加の規定で30g以下のものとなっている。増田さんの機体は85mm四方の大きさ。録画機能はない。


▲ドローンのVTX(映像送信機)からの映像をFPVゴーグルで受信して映像の視聴。ゴーグルの録画機能を使用。


▲レースではFPVに使用する映像は、数秒の遅延が命取りに。そのため、遅延の少ないアナログ信号が使われている。

Tiny Whoopの特徴と課題
●小型軽量で墜落しても壊れにくいため、初心者が操縦を練習するにはうってつけ
●機体本体に録画機能はなく、VTXからの映像を録画機能を搭載したFPV用ゴーグルで録画する
●FPV映像をゴーグルで録画するため、動画の解像度は最大640×480ピクセルになる

 

 

そこで増田さんは次にGoPro HERO Sessionを機体に搭載することを考えた。実はこのスタイルはより大きなレーシングドローンでは一般的で、FPV用カメラとは別に録画用としてFHDや4Kの映像が記録できるカメラを搭載する。ただしパワーのあるレーシングドローンならば、Sessionを搭載しても問題なく飛行ができるが、マイクロドローンにとってはカメラの重量やサイズは死活問題だ。

そのため増田さんは機体サイズをやや拡大し、さらにSessionのケースやバッテリーを取り除くなどして軽量化を図った。しかし、Tiny Whoopよりも大きく、飛行音も大きくなってしまった試作機は、“人に近づける”という増田さんが考えるマイクロドローンのメリットをスポイルしてしまうこととなった。

 

マイクロドローンでHD撮影するための試行錯誤


▲GoPro HERO5 Session(現在は販売終了)のバッテリーと外側の筐体を取り外し、30gに軽量化した。


▲Tiny Whoopへの搭載は断念したものの、なるべく小型軽量化を図れるフレーム構成を検討。サイズは130mmに拡大。


▲GoPro HERO5 Sessionを使うことで最大4K/30pの映像が撮影できるようになった。

試作機の特徴と課題
●2インチ(約5cm)のプロペラを使うため、機体のサイズが大きくなってしまう
●屋内での騒音が大きくなり、人に溶け込める映像を作るのは難しい
●カーボンダクトではプロペラガードが使えないため、危険
●飛ばせるものの、機敏な動きができない

 

 

 

そんな試行錯誤の中で光明となったのが、「RunCam Split mini」の登場だ。もともとレーシングドローンのFPVカメラとして定評のあったRunCamのカメラ。このSplit miniはFPVの映像出力と同時に、カメラユニット自体でFHDの映像をmicroSDカードに記録できる。そのため、FPV用とは別に記録用のカメラを搭載する必要がなくなった。

FPVと記録用を兼ねるカメラの重量はわずか15gと軽く、そのおかげで機体も約75gと大幅に軽く、小さくすることが可能に。また、このRunCamには、先ごろ基板を1枚にしてさらに軽量化したカメラも登場した。マイクロドローンは日進月歩で進化している。

市販となったことでひとつの完成形を見たこの機体は、増田さんも4機を運用。さまざまなPVやテレビ番組の中でその活躍を見ることができる。

 

カメラモジュール・RunCam Split miniの登場で実現したマイクロドローン


▲オンナノコズ仕様のマイクロドローンはラジコンショップのep-modelsと共同開発。機体はep-modelsで購入できる。(48,800円)

 


オンナノコズ仕様のマイクロドローンにはRunCam Split mini (写真上)というカメラモジュールを採用。FPVのアナログ映像を送信するVTXと1080/60p映像を記録できるmicroSDカードスロットを搭載。重量は15g。初代は基盤が2枚構成になっていたが、基盤を1枚にして、重さ12.5gになったRunCam Split Mini 2(写真下)もこの8月に登場した。

 
RunCam Split miniの特徴
●microSDで最大1080/60pでの録画が可能
●FPVと録画カメラが一体化(大型ドローンレース機ではそれぞれ別のカメラがついている)
●重さが15g
●WDR(Wide Dynamic Range)機能搭載。明暗差の激しいコースを飛ばす際も露出が安定し、安全に飛ばせる

 

●ビデオSALON2018年11月号より転載