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2017年11月

2017年11月10日 (金)

dji Phantom 不具合の実例

dji GOの不具合の実例

役に立つかどうかわからないが自分が直接かかわった経験のうち、dji GOの不具合以外が原因と思われるものを記す。

タブレットの問題

タブレットはHuawei MediaPad m2(2GB)
飛行中にdji GO4のアプリが完全に死ぬ事例が一日のうちに連続した。
それまでそういうことは無かったので、アップデートが引き金になった可能性も考えられる。
スマホとして使っている少し古いXperia Z5(SON32)(3GB)の方は全く問題なかったので相性の問題かもしれない。(SOV32のチップセットはQualcomm Snapdragon 810(MSM8994)というもので、発売当時としては結構ハイエンドである)
翌週も同じことが起きた。この対策は不要なアプリを削除するというのが王道の対策であろうが、原因を探るために、わかるかどうかは別にしてタブレットの中のデータを調べてみた。
すると、ストレージを調べてみるとdji GOが動作中のログらしきものが記録されているフォルダが見つかった。
DJI/dji.go.v4というフォルダである。
タブレットは、持ち運びには便利だが、ちゃんと情報を調べるのは面倒なので、中身をPCにコピーして、テキストエディタやバイナリーエディタで調べた。
Dropboxなどのクラウドを使ってコピーするというのが面倒じゃなさそうだが、パソコンから操作するという慣れた方法で行った(準備はちょっと面倒である)。

DJI/dji.go.v4/LOGというフォルダにログが固まってありその名kのCRASHフォルダーが、アプリが何らかの不具合を起こしたときにシステムかアプリ自身が可能な限りの情報を書き込むようである。
Andoridのシステムに詳しければ、ちゃんとしたことがわかるのだろうが、そういう知識はないので、そのまま中身を示すことにする。
ちなみにファイル名はログを記録した日時になっている。

たとえば次のようなものである。

java.lang.OutOfMemoryError: pthread_create (1040KB stack) failed: Out of memory
    at java.lang.Thread.nativeCreate(Native Method)
    at java.lang.Thread.start(Thread.java:1078)
    at dji.midware.data.manager.P3.p.start(Unknown Source)
    at dji.midware.data.model.P3.DataDm368GetParams.start(Unknown Source)
    at dji.midware.usb.P3.a.a(Unknown Source)
    at dji.midware.usb.P3.a$1.run(Unknown Source)
    at java.util.Timer$TimerImpl.run(Timer.java:284)

Out of memoryとあるので、メモリを使いすぎて不足したためにdji GOが働き続けることができなくなったようだ。
Jabaなのでスタックエラーなどということは起きないだろうから、dji GO4がメモリーを使いすぎたのだろう。
なぜ、メモリが不足した理由としては、dji GOや他のアプリのアップデートでのメモリの圧迫、何やら新しいソフトがインストールされたなどいろいろ考えられる。
何しろ、うっかりすると、インストロールしてもらうおうとあの手この手で仕掛けてくるものも多い。
結局メモリが足りなくなったということがわかっただけで、なんで足りなくなったかは不明だが、とにかくメモリを空けてやることにする。
間違って必要なデータを消さなければ困ることは無いはずである。
裏で動いていそうなアプリでどうでもいいのを片っ端から消すか停止させた。
使っているメモリの量は工場マークの「設定」からメモリを選んで調べることができた。

そうすると、フリーズしなくなった。

しばらく快適に使っていたが、何週か過ぎると、またフリーズが発生した。しかし今度は、しばらく(数秒)すると通信が回復するようになり、さらに待つと正常に回復した。

メモリの不足が小規模だとこうなるのかも知れないし、アップデートで改善したのかもしれない。
ちょっと面白いのでどうなるか見守りたい。

送信機のハードがトラブルが原因の場合

ソフトの問題だけでな、ハードのトラブルもある。
タブレットのトラブルはともかくとして、プロポのトラブルも2件知っている。

本体のトラブルは、知り合いのPhantom3が離着陸時にもたもたしたために転倒し砂をモーターに巻き込んだのを見たくらいである。
Phantom3までは機体が中途半端に地面と接触しているときは不安定である。
このときは、エアダスターで砂を吹き飛ばしてよくなったとのことである。

プロポのトラブルその1 Phantom3

ひとつは、知り合いのPhantom3 Adavannceでタブレットが機体を認識しないという例である。

最初、相談を受けたときは、Phantom2までしか持っていなかったので、タブレットを使用方法は全くわからなかったので販売店に聞くことを勧めた。

自分もPhantom4を買ってタブレットの使い方がなんとなくわかったところで、その人に聞いてみると、なんとそのために買ったタブレットは使わずにプロポだけで操縦していた。

正規代理店の某セキドさんに戻したところ、全体の交換になり、買い直すのとそれほど変わらない値段での交換となると言われ、あきらめたということである。
直接の購入先は師匠の儲からない模型屋さんからなので師匠に聞くと、その通りだという。
なんか、昔その話を聞いたことがあるような気もする。

今回は、自分の機種のためでもあり、一式預かって調べることにした。

そのころはdji GO4が出る前なので、自分のPhantom4でも同じdji GOを使用していて、タブレットのとっかえひっかえが何の迷いもなくできた。
すると驚いたことに、プロポとタブレットの間の通信が単にできていないだけのことだとわかった。
タブレットとプロポとの通信ができてなくても、それらしい機種が表示されるので通信できていなかったとは思わなかっただけのことであった。

しかし、この程度のことがしらべられない総代理店と言うのも情けない。
厳しく反省してもらいたい。

師匠にいうと、総代理店にまた言っても拉致が明かないのではという。
師匠はラジコンを飛ばすことに関してはよくわかっているが、IT関連はさっぱりである。
6軸ジャイロなどと平気で言う業界なので、総代理店も似たようなレベルなのかもしれない。

こうなるのはプロポのUSBのドライバあたりが怪しいというと、そういえば、電気に詳しい人が調べたらHDMIモジュールだかの不良で通信できなくなったと聞いたことがあるという。
HDMIは画像伝送用なのでUSBとどういう関係があるのかちょっと怪しい気もするが、少なくともUSBの通信で他にも不具合があったようだ。

総代理店にこの問題を突き付けるために、わかりやすく示そうと思ったら、djiのサポートセンターがあった。
わけのわからないかもしれない人間に言う前に、試しに、そこで事情を説明するメールを送ると、保証期限が過ぎているので無償とはいかないが修理しますと、あっさりと返事が来た。
費用も総代理店の言い値と比べれば全然安くリーズナブルなので、持主にいうとそれで良いとのことであった。
実際の手続きは師匠にしてもらって一件落着。

原因については、報告がないので不明だが、ちゃんとした対応である。
某総代理店よりは、当然次元の違う対応ではあるが、某総代理店がいまだに同じ対応しかできないかどうかは未確認である。まあ、ラジコン業界の知識なんてこんなものかも?

プロポのトラブルその2 Phantom4用の充電池

次は、自分のPhantom4の例で、使用しているうちに充電が十分にできないようで、毎回本体のバッテリー2本を劣化を防ぐために飛ばしていて、プロポもすくなとも20分以上、大概は30分程度は電源を入れて消費していたのだが、だんだん持続時間が少なくなり、充電してもLEDがフルにまで達しなくなった。
前は2回飛ばしても全然減らずに翌週も充電せずに使えたのに、とうとう充電しても2回目の途中で電池切れの警告が出るようになった。
電池けれの警告が出ても実際には結構持つという安全性を身をもって経験する羽目になったが、さすがにこれはまずいと、djiサポートセンターに送った。
リチウム充電池の使い方としては劣化しないように気を付けていたつもりで、LEDの点灯数は充電電された圧を表すとしたら変わった故障だと思っていたが、見積もりは充電池の交換だった。
つまりは充電池の劣化である。
送信機のリチウム充電器が劣化するような使い方はした記憶は全くないので、製品に不具合があったのは間違いないと思うが、全くの新品で帰って来たので良しとしよう。
充電池の劣化というのが本当だとしたら、LEDの充電量を表わす点灯数は、よくある劣化しようがしまいが、その時点での満充電の状態からの充電量の%の近似になり易い単純な電圧からの表示ではなく、本来あるべく充電量を記憶していて、それに対する充電量に近づける何らかの高度な充電量管理をやっているということになるのだろう。
これは、空になってから充電するとは限らないので結構難しい高度な判断が必要である。

Cimg3363

これを素晴らしいと考えて良いのか、ホンマデッか? と疑問に思った方が良いのかは、ちゃんとした回答もなく、交換した場合の払った部品代に相当する部品をできたら返してとお願いしていたのだが、これも電池の部品代と手間賃だけで新品交換になってしまったので、返してくれとも言い難いので、どちらか判断できず、ちょっとすっきりしない。
ま、充電池が熱を持ったのを感じたことは無いので、仮に劣化し易い粗悪な充電池でも、すぐに発火する危険が迫っていたわけではないが、ちょっとしたもやもや感は否めない。


修理後(新品交換だけど)満充電にして、機体とリンクし直し(何しろ新品なのでdji GOからバインドしないと使えない)、その後3フライト下が、いまだLEDインジケーターは全点灯で充電は全くしていない。
正しく充電できていれば、電池の減りはこんなものである。

dji GOとタブレットとの相性

タブレットの問題

タブレットは、搭載カメラの画像の伝送能力を持つdjiのドローンにとって必需品と言っていいのに、タブレットに頼って飛ばしてはいけないというのは、つらい話であるが事実である。

タブレットは、いつフリーズしたりシャットダウンしてもおかしくない。
機体は、電池が無くなりそうだと安全に戻ってこようとする機能など、安全対策は完全ではないかもしれないがかなり頑張っているのに、その情報を受けるタブレットを信用してはいけないのである。
タブレットは、機能を安定させるより、動作が多少不安定になっても、てんこ盛りの機能にした方が売れるという大人の事情がある。
大事な電話の途中で切れたら困ると思うが、実際にはそういことはしょっちゅう起きる。
したがって、Phantomなどを飛ばしている最終にいつタブレットが使えなくなっても安全に戻して来れるように心がけておくことが重要である。

安定性重視のタブレットは希少である

今の世界の技術力なら、もっと信頼性の高いドローン用のタブレット端末を作れないこともない。

Google

在庫管理用の入出力装置や、カラオケや飲み屋、回転寿司などの注文用端末などでも使われていて今でもググると一杯出てくるようだが、コストと機能ではふつうのものにとてもかないそうもなさそうで、最近はますます特殊なものになりつつあるようだ。特にdji GOをちゃんとどうさせるには、業務用としては真っ先に切り捨てたいトラブルのもとになりかねない動画の性能が必要である。少なくとも720pという動画がさくさく再生されなければならないのである。


もっとも業務用と謳っていないとはいえ、ふつうのタブレットが好き好んで不安定なわけではない。
単に重要と供給と値段と言う大人の事情で業務用に動画の機能が欲しければ、ふつうのタブレットの中からましな選択をするという手もある。

タブレットの安定性は機種の問題だけでなく、使い方の問題も多い。
パソコンと同じで、そんなご無体な というような使い方をして悪いと言っている人が多い。

したがってタブレットの問題は機種と言うハードの問題と、アプリなどのソフトウェアをどう使っているかというソフトの問題に分けることができる。

P4pdisplay

なおPhantom4 Pro Plusには、専用のタブレットのようなディスプレイが付属しているが、安定して動作を評価する声よりも、地図が表示されないだの、アップデートで使えなくなっただの、悪い評判の方がずっと多いようである。
専用のタブレットの方が信頼性を高くできるということを買う方も作る方も期待していたのだろうが、この世界ではそうならない場合が多い。
djiのドローンが普通のタブレットほど数が出れば、黙っていても、djiのドローン用に優秀なタブレットが出てくるだろうが、ドローンとしては破格の数でもタブレットとしては桁が違う少なさなのだろう。
このPhantom用のディスプレイが付いたモデルは、これを使わずに市販のタブレットを使うというわけにもいかないらしく、値段も高性能なAndroidタブレットが買えるほど高く、なぜか接続の問題も特別少ないわけでもないという話もあるので(ふつうは抜群の相性を期待するのに???)よくよく吟味して買うべきもののようである。

iOSかAndroidか

さてdji GOが使えるタブレットにはAppleのiPadやiPhoneのiOS系と、いろんなメーカーが出しているAndoroid系の2種類がある。

最初にことわっておくが、自分は、Mac Book Proを手にして以来Appleは好きではない。
Windows使いにとっては、Macは、できないことが多くてイライラするだけである。
unixが動くといっても、ワークステーションからみればおもちゃである。
もっともコンピュータをガンガン使うわけでもなく、お仕着せで満足できるなら、使ってみれば良いのじゃないの? っていう感想である。

タブレットの場合は、さらに自分で手を加えることが少ないので、どっちでもいいような気もするが、ハードもソフトも自分で手を掛けるパソコン使いからすると、Androidの一択である。

したがって、Appleが良い人は使えば良いんじゃないのという見方である(かみさんも娘もiPone)。

ま、初心者やめんどくさいのが嫌いでそれほど使いこなす気も無ければAppleは無難かもしれない。

Androidも昔ほど、とんでもない機種が少なくなり、妙な独自性に拘らなくても、ふつうに使う分には性能が上がって来たので、コストパフォーマンスはiOS系よりも上だと思うが、Appleは何しろ機種が限られるので、お仕着せで満足できるなら無難であるのは変わらない。

もっともdji GOを使う上での必要な機能は、ほとんど変わらない。

ハードの要件

一番負荷がかかるのは720pという規格の動画を連続してスムーズに再生できる機能で、その他は、USB2.0以上の今では当たり前の機能くらいで、それ以外は、特別な機能はいらないだろう。もっとも720pもUSB2.0も今や中級以上の機種なら当たり前である。

720pを連続して再生できる機能と言うのは、実は結構曖昧である。
720pを再生できないこともないタブレットはかなり前からたくさんあるが、連続して再生できるとなると今でも微妙である。
タブレットのCPUやGPUという処理の中心となる部品は、人間の頭以上に使うほど熱を出す。
放っておくと、溶けてしまうぐらいの熱を出すので、そうなる前に休ませることを行っている。
どの程度休ませるかは、条件によって異なるが、ひどい場合は、フリーズする場合もあるし、画面の更新速度が落ちる程度で済む場合もある。
純粋に耐熱性の問題なので放熱が良いほどこういった状態になりにくいので、小さな筺体にたくさん押しこんでいたり、無理なチップセットを使っていると不利である。
夏場はすぐに核隠したりフリーズしても冬になると結構頑張るということも起きる。
また、裏で動いているソフトが多いと熱を持ちやすい。

もうひとつ大事なハードの要件はRAMと呼ばれるメモリの量である。
RAMはデジタルデータを画像に復号するときに動画は大量に消費する。
これが2GB以上ないとどうやら苦しいらしい。
2GBとあるといっても実際には何百MBも別の目的に使われていたりするので実際に使える量がこれよりちょっと少なくても公称2GBあれば何とか使えそうである。
公称2GBの下は1GBで1.7GBとか1.5GBという微妙な容量の機種はほとんどないだろうからこの区分で良いようだ。
ただし、メモリと言ってもフラッシュメモリはいくらあっても駄目である。
フラッシュメモリはハードディスク代わりに使う保存のためのストレイジで速度が圧倒的に遅い。
メモリ16GBとか32GBとか当たり前であるが、タブレットのRAMは4GBは相当多い方である。

このメモリも裏で動いているソフトやOSによってたくさん使われると動画の再生などがスムーズに行われなくなる。
タブレットのハードで他に重要なのはGPSとインターネットへの接続機能である。
GPSを搭載していないと、dji GOに自分の位置を教えられないはずである(ひょっとすると機体からおおよその位置を引っ張ってくるという賢い機能を実装するかもしれない)。
インターネットへはWiFiで接続するのは当たり前の機能として持っているが、人毛のいな場所はWiFiの設備がないので、dji GOからインターネットの情報を引っ張ってきたり航空写真を表示させようとすると無線のキャリアに対応できるようにSIMカードをさせるようになっていなければならない(キャリアの電波が届く場所でなければならないが)。
スマホは、当然対応している。
スマホもタブレットの一種で電話の機能が充実している機種だが、画面が小さいのを我慢すればdji GOが動く機種も多いだろう。

発熱

発熱すると、電子デバイスの保護のため、処理能力を下げて保護することになる。
発熱により問題が発生したらよく冷えるように工夫すれば単純に改善する。
冷やすといっても内部が結露するようなドライアイスを使うとか氷を当てるというのはタブレットを壊す危険がある。風を当てるとか放熱の良いアルミなどの金属に熱を吸い取らせるかの方法が良い。

ただし、要求される仕事が重くてかつ、無理をしているタブレットの場合は、少々放熱対策をしても、追いつかない場合もある。
しかし、単純な方法なのでもうちょっと頑張れというときは有効な方法である。

ソフト的な要件

ソフトの問題は、裏で動いている他のアプリやOSの負荷の問題だけでなく、自分自身を含めたソフト自体の不具合もある。

ソフト自身の不具合

ソフトの不具合は多い。
dji GO自身もOS自体も、もちろん他のソフトもバグと言われる不具合を多く抱えている。
バグと言っても表沙汰になって問題にならない我慢できるものもあり、また大きなバグでも、滅多にそのルーチンが実施されないため気がつかないこともたくさんあっても不思議がないのがこの業界での認識のようである。
人が乗る飛行機の制御プログラムの場合は、相当な時間をかけてじっくりと行うのが普通だが、命にかかわらないタブレットのアプリなど、いい加減なバグ取しかしていないもの多いだろう。
OSとかお金に絡むものは、慎重に対処して言うはずで特にお金に絡むもので重要な部分はタブレットにどうしても載せなければいけない部分以外は向こうで処理するのが基本である。
OSもAndroidでは、機種が違えば機種のハードを利用する部分のプログラムはメーカーの責任でもある。

他のアプリの不具合は最悪それを止めてしまえば良いが、dji GOとOSの不具合は、どうしようもない。
djiとOSの作りもとが対応8してくれるのを待つだけである。
iOSも最新バージョンではdji GOがバグるのでOSのアップデートはしない方が良いとかあったようである。
OSは、面倒だがdji GOが正常に動作するバージョンに戻すという手もある。
dji GOもバージョンを戻す方法があるようだ。

他のソフトの影響の対策

これは単純に不要なソフトは削除し、削除できないものは起動しないように停止させるということに尽きる。
業務用として使うならばこれを徹底的にやる。
そうしてアプリの追加など簡単にできないようにしてしまえば良いのだろうが、個人で使うものでそこまでするのはかえってトラブルのもとかもしれない。

この対策は以下のサイトなどを参考に行えば良い。
他のアプリの影響だけでなくいろいろな対処法が載っている。
スマホで動画が見れない、再生できない時の原因と対処法まとめ

タブレットに文句を言っている人の中には、使い方が悪良人も多いので、機種の評判を評価するときには注意が必要である。

また、タブレットも古くなると、一見正常に動いているように見えて実は上手く働いていない機能があったりする場合もある。

Nexus7(2013)は動作の対象になっているが、古くなるとデバイスの接続に問題が出やすくなるらしく、少なくとも自分のものは、それが原因でdji GOが正常に動作しなったようである。

2017年11月 8日 (水)

dji ドローン:機体とプロポとタブレットの関係

dji ドローン:機体とプロポとタブレットの関係

幸い大きなけが人は出なかったがドローンによる事故が起きたこともあり、マルチコプターを安全に飛ばす上での主に操縦系についての記事を遅ればせながらも載せることにする。

なお、dji以外にも何もしなければ墜落しないことを目指しているマルチコプターはあるとは思うが、マルチコプターのほとんどは墜落させないように飛ばすのは難しいものである。
特に業務用以外のホビーユースの安いものは、墜落して当たり前のものが多い。
ま、実際に飛ばせばすぐわかることだが、ここでは、一見、墜落しそうもないdjiのドローンについて述べる。
djiのドローンでもそれなりの重さのものが高いところを飛ぶのだから、簡単に飛ばせるからと言って、いい加減に飛ばしていると痛い目を見ることになる。

Phantomなどのdjiのドローンは、ふつうのラジコン飛行機やヘリと似たような形をしたプロポ(※1)を使っていても、機体との関係は全くといってよいほど違う。
djiのドローンを扱うためには、このあたりのことを理解しておく必要がある。


機体とプロポの関係

普通のラジコンでは、プロポの指示は絶対的である。ジャイロなどを使った電子式やメカ式の姿勢安定装置を積んでいても、風などの外乱による姿勢変化をキャンセルする動きを行うだけで、プロポからの指示は直ちに実行される。※2


djiのドローンでは、プロポからの指示信号が、そのまま実行されることは無い。プロポからの指示はまず機体をコントロールしているプログラムに渡され、そのプログラムが許可した範囲内で機体への操作として実行される。
djiのドローンで絶対的な支配権を持っているのは機体のコントローラーである。

ヘリや飛行機では、機体を墜落させないように操作するのは人間の責任だが、djiのドローンでは、墜落させないということに関しては、人間の操作を全く当てにしていない。

これを人間が機械に操られていると考えても、人間と機械が協調して安全に飛ばす素晴らしいシステムだと考えてもどちらでも良い。どちらも間違っているわけではない。

いづれにしろ、マルチコプターは、自立安定性がなく、操作ミスによる墜落があっという間に進行するので、落ちないように操縦するには人間の視覚系の反応時間(200ms近くかかる)では不可能であり、電子デバイスの自動制御系が不可欠である。

プロポの操作が優先される場合

しかし、機体のコントローラーが100%支配権を持っているわけではない。
自動化装置といえども万能であなく、正常に動いていたとしても、想定外の事態(鳥がぶつかる、落雷、つむじ風など)は起きるし、電子デバイスは、物理的な要因以外にも、プログラムのミスなどで突然暴走する危険もある。
大きなパワーを持つ機械では、非常停止装置を持つのが普通である。
工作機械などには赤い非常停止ボタンが付いているし、電車や車には非常ブレーキとして可能な限り早く停止する仕組みを実装している(車なら、アンチスキッド装置もこのための仕組み)。
空飛ぶ乗り物では、急停止は、墜落を招くので、飛行機(固定翼機)もヘリ(回転翼機)もエンジンが止まっても機体が多少損傷しても、安全に着陸できるように滑空(飛行機)やオートローテイション(ヘリ)でできるだけ死なない程度に地面に戻って来れるような仕組みを用意している。
マルチコプターは、プロペラが止まれば、即真っ逆さまに墜落するので人が乗るに上での大きなハードルになっているが、無人機なら、どっかへ暴走するよりも、石ころのように落ちてくれた方が被害が少ない場合が多い。
Phantomには、万一の時にモーターを切る非常操作が実装されている。

電子制御の機械の非常操作は、ハードウェアで独立させて、プログラムが暴走しても確実に働くように作るのが鉄則である。
djiのドローンがどうなっているかは不明だが、もしハードウェアで実装されていたら、たとえ誰かがボタンを押すと世界中のPhantomが某国目指して帰っていくという都市伝説が発生しても、帰らせずに墜落させることができる。
ま、燃料の問題はどうしたのとか突っ込みどころ満載だが、現実的な話としては、djiのドローンは、インターネット経由でアップデートが可能なので、テロリストが、アップデートに、人を攻撃するコードを仕込んで、ある時、起動させるという可能性などはある。
SparkなどはAIチップを積んでいるので、どこかの首の後ろに唇がある、凶悪なデブ民衆は差し置いてちょっとばかし良い物を食べすぎな方を見つけて、猛スピードで突進するなんてコードを書くのもそれほど難しいことではないだろう。

実際、多そうなのは、プログラムの不備による暴走だが、ちゃんと非常停止装置をハードウェアで実装していれば、非常装置を発動させた地点おそぐそばに墜落させることができる。

SparkはAIチップが付いているので、AIならではの、不具合で(AIに100%を求められない)暴走するということは考えられる。
最近修正があったSparkの暴走は、しばらく飛行して墜落しているのでAIならでは可能性も考えられる。

Phantom3まではCSC(Combination Stick Command)と呼ぶ、プロペラを起動させる同じ方法ですべてのモーターを切れるようである。機種によって(ファームウェアや設定によっても)この図のどれがモーターを切るのに使えるかは異なるようである。

間違って、この操作を行うと、あっという間に墜落し(200m位落下して再起動に成功した動画があるが、住宅のある場所での異常に危険な行為なのでリンクを載せない)安全な場所に墜落したとしても、財布と心は痛だろうから、モーターの起動と同じく、ふつうはやらない操作に割り当てたつもりだろうが、実際には、この操作をして墜落させた例が意図的な場合より多いということをdjiはにんしきしてるとかいう記事をみたことがある。
確かにマルチコプターでの操作として、ふつうはあり得ないとは思うが(固定翼のスタント機ではきりもみで硬化させるときなどに使う)、スタート時には行うので、便利すぎると人間を堕落させるということの傍証のひとつだろう。

Phantom4からは、
この図のような、ちょっと手間がかかる方法に変更されたはずである。
RTHを作動させるときに、くるくる回転させながら後退させる必要がある時など全く思いつかないので、間違って起動さえる心配はほとんどないと思うが、必要な時に間違えないように、しっかり覚えておいた方が良い。

なお、この設定は、機体だけでなくファームウェアでも変わる可能性があるので、ネットから最新の説明書で確認した方が良いかもしれない。
djiのホームページからダウンロードできる。
そういえば、前回の記事(ずいぶん前でした^^;)で述べたようにdji GOからもマニュアルは見れるので、ネットにつながる環境下で調べるのも良いだろう。


タブレットに頼りすぎない

さて、最近のdjiドローンはタブレット(スマホを含む)のような表示機能を持ったデバイスが重要な役目を持っている。
タブレットを使うようになると、昔のタブレットを使えない機種を飛ばす気がしなくなる。
なぜか合わせて3機もある初代と2代目。
初代は、他社のジンバルを付けて使用。2代目は、GoPro用のジンバル付きで性能はまあまあ。
GoProはWiFiで画を飛ばせるが、プロポの電波と干渉してせいぜい50mまで。
それでも結構活躍。
もう一台は、部品取りようにただでもらった一台。
Phantom3を同じ飛行場の人が買ってから、どれも出番は極端に減少。墜落機捜索には、リアルタイムのカメラの画が見れるというのは大きなメリット。

Phantom3以降のタブレットのメリットは単にリアルタイムで画を見れることではない。
それまで、腕の下のLEDの点滅具合から謎解きしなければいけなかった情報がダイレクトに見れる以上にバッテリーの細かい状況、電波やGPSの受信状況、各センサーの状況など、多彩な情報が見れる。
これに慣れるともう後には戻れない。
Phantomで飛行を楽しむこともできないことは無いかもしれないが、こんな勝手に飛んでくれる機体では、ふつうに飛ばしていても全然面白くない。
やはり、撮影してのPhantomであり、そのためにはタブレットは欠かせない。

しかし、だからと言ってタブレットに頼った飛行をしてはいけない。

タブレットなんてしょせんいつおかしくなっても不思議はない代物だということは、スマホを使いこなしていればいやというほど実感しているはずである。
タブレットは必需品だが、いつタブレットが死んでも安全に処置できるようにしておかなければならない。※3

機体←→プロポ←→タブレット間の信号

機体とプロポとタブレットの信号のやり取りを推測すると以下のようになる。
装置間左→右左←右
機体 x プロポ(双方向)カメラのリアルタイム画像(デジタル)、機体の各情報制御信号
プロポ x タブレット(双方向)機体からの画像と情報(多分スルー)機体への設定情報(ほとんどスルー)
機体 x タブレット(飛行中の直接の通信は無し)(飛行中の直接の通信は無し)

この関係は、機体とプロポとタブレットの信用度を見事にあらわしている。すなわち

  機体 > プロポ > タブレット

注釈

※1:プロポとはラジコンの送信機のことで従来のトンツー式の真ん中と右、左と中間の無いデジタル的な制御しかできなかった送受信機にプロポーショナル(比例)式の中間の任意の値を出力できるインパクトの強い画期的なもので、以来ラジコンの送受信機は、プロポと呼ぶようになったようである。
djiのドローンは、プロポは単なる比例制御腕ないのでコントローラと呼ぶようであり、その方が実態に合っているが、ラジコン業界の通例に従いプロポと呼ぶことにする。プロポーショナルコントローラーとさえ呼ばなければ短くて呼びやすい良い名である。
ちなみに、ドローンという言葉は無人航空機の呼び方でマルチコプターだけではないと無駄な主張をする人間もいるが、この場合は、世の中の大勢だけでなく、世界的にドローン=マルチコプターとなっているのは、Droneという語源からも語感からも当然の流れである。
しかし、6軸ジャイロという言い方は、いただけない。加速度とジャイロスコープは、物理的に別次元の事象でこれを混用することで無用な墜落を助長させる原因となる。
3次元のジャイロセンサーと加速度センサーだけでも、それだけでは操縦安定装置としては、甚だ不十分で下手をすると却って墜落を招くことになるのでそれを6軸ジャイロなどと思考停止しては、無駄なものにしかならない。(3軸ジャイロ+3軸加速度センサーでもヘリ用としてならば、効果は高い)

※2:トイヘリなどでは機構が省略されていて、操縦するための制御系がそもそもいい加減な場合もあるが、基本はプロポの指示はすぐに反映される

※3:タブレットがあろうが無かろうが、プロポは作動し、そのプロポと正常に通信できなくなれば機体は、デフォルトで自動的にRTH(Return To Home)の動作に移る。
目視で飛んでいれば(バッテリーの情報や正確な位置の把握が難しくなるのでできるだけ早く戻した方がいいが)基本はそのまま飛行させれば良い。
目視外飛行の場合は(許可が必要だなどと野暮なことを強調するつもりはない)一旦スティックから手を離してその場でホバリングさせ、dji GOが回復しないようなら、機体を見つけてから左と右のスティックの前後動と左右動を別々に単独で行えば機体の向きが確認し(左右の動きが逆の場合は機体の前後が逆になっている)、慎重に戻してくれば良い。
RTHで安全に戻せる場合はこれを使っても良い。ホームポジションまでの途中に障害物が無ければ安全に戻せるはずである。RTHの間でもプロポの操作は、問題が無ければRTHの動作に加算されるので障害物をよける操作をすることも可能なはずである(実際に確認すること)。
機体がなぜか見つからない場合は深呼吸して、機体のいる位置をできるだけ思い出し、RTHに支障が無いことを確認して(必要なら高度を上げて)プロポのRTHボタンを押してプロポのRTHボタンのLEDが点灯したのを確認してできるだけ早く機体を見つける。
場合によっては、高度を下げてその場に着陸させても良いし、万一の場合は、モーターを全部強制的に止める方法もある。
よっぽど無謀な飛行をさせてない限り、パニクらなければ安全を確保できるのである。
なお、Phantomなどは(その他の多くのdjiのドローンも)送信機の電波が3秒受信できないと自動的にRTHに入り、再び電波を受信するとプロポのコントロール下に戻るというのがデフォルトになっている。
このとき、戻ってくる高度を設定したり、機種によっては、行った経路に逆向きに戻ってくるという方法も使えるので、自分の機体については確認しておくこと。
最新のマニュアルはdjiのホームページから自分の持っているシリーズを選び、詳細を選んで機種を特定しダウンロードと書いてあるページを選べば良い(そういえばタブレットからもマニュアルが見れるというのを前回書いたような?)


ドローン墜落事故

大垣で6軸のマルチコプターが菓子巻き中に墜落してけが人が出た。
マルチコプターは、人間の手で安定して空中に浮かぶことは、この程度の大きさでは不可能なので、墜落したのは、自動航行装置の不備である。
マルチコプターは、プロペラの回転数を変えることによる推力と回転の反動トルクの変化で機体の向きを変え合わせて推力の合計(ベクトル)で機体を空中に浮かせたり進ませたりする力を得ている。

仕組みは単純だが、機械構造的な自律安定性は全く無く、さらにピッチ変化などよりプロペラの回転数の変化の方が推力を変化させる応答性が低くなりがちなため、より高度な姿勢制御が必要である。

墜落したマルチコプターは自作で、菓子の投下装置付きの収納部を付けている。

今回の事故の前に違う場所のイベントで何回か実施しているようである。



墜落の動画を見ると、くるっと水平に一回転してから大きく傾いて揚力を失い墜落している。

昔のマルチコプターでよくあった墜落と似ている(もっとも昔の場合は、もっと真下に落ちたような気がする)。

マルチコプターは安定性が悪く、人間の操作では安全に飛ばすことが不可能なので、必ず安定化装置が必要で、こういう使い方をする場合は、完全に自動で浮くような自律航行装置を積むのが鉄則で、人間の緊急時の非常停止操作以外では、人間のどのような操作に対しても安定を失わなないように作っているはずなので、人間の操作が引き金になったとしても、ドローン自体に問題があったということになる。

強い風が吹いたるわけでもなさそうだし、左右の姿勢を崩す前にくるっと回転しているが、人間なら目が回るかもしれないが自律航行装置にとって対応しきれないほどの速さでもなさそうである。
水平方向の安定性を確保するのに必要な処理速度に比べれば、この回転速度でセンサーの処理が間に合わなくなるなどということもまず考えられない。
水平方向に大きく傾き始めるのも回転しだして早い時点である。

墜落を防ぐためには機体をほぼ水平に保ってプロペラの力をほぼ真下に送らなければならない。
どちらかに傾くとその方向への推力が働く。傾くと重さを支える垂直方向への分力が減るので高度を維持するためにプロペラの力を増やさなければならない。
菓子の装置がどれほどの重さかは不明だが、プロペラの高さよりは明らかにしたのでプロペラの中心からずれているにせよ、水平を保とうとする役には立っている。
ただし、重くなる分プロペラ全体の回転数は限界の上限の方にシフトする。

傾きが大きくなれば、このシフトのせいでプロペラの回転数の上限に達して高度を保って姿勢を回復できるポイントが下がるが、初めて行うわけでもないイベントでどの程度の傾きでも回復するか確認をしていないというのも変な話である。

「機体がちょっと流れてあれっと思って戻そうと操作をしたあとぐらいに戻ってこずに機体が急にグラッと傾いて墜落してしまった 傾いた瞬間にはもう(コントロールが)きかなかった」」
強い風が吹いていたようにも思えないので、プログラムを含めた機体に何らかの問題があった可能性の方が高そうだ。

重心がずれていそうな菓子容器側を上をして墜落しているので、バランスを取り戻すために上側のプロペラを弱めやすい位置だったため、プログラムやセンサーの処理系(配線含む)など怪しそうである。

詳しいことは飛行ログを取ってさえいれば正確にわかるだろう。

今回の一番の問題は、子供の大勢いる上で、飛行させて、しかもものを投下したことだろう。
この会社の案内には、お菓子の搭載量を500gから1kgに増やせたとある。
ドローンの重量4.4kgで1kgはかなりの割合である。

本物のヘリを低空でホバリングさせてお菓子をばら撒くよりは危険ではないだろうが、不特定多数の人の上で飛ばすにはリスクが大きすぎる。

大きなけがをした人がいなかったのが幸いである。
原因がきちんと究明されることを願う。

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