(57)【要約】【課題】本発明の目的は、無人機の周囲の物体の相対位置情報を小型軽量な装置で取得可能な無人機、無人機用空中見張りシステム、及び無人機の空中見張り方法を提供することである。【解決手段】無人機は、カメラ３４と、カメラ３４の視野９３にある物体までの距離を測定するレーザ測距システム３７と、視野９３を回転させる駆動装置４０とを具備する。【選択図】図４
2010132096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラと、
前記カメラの視野にある物体までの距離を測定するレーザ測距システムと、
前記視野を回転させる駆動装置と
を具備する
無人機。
【請求項２】
前記駆動装置は、前記カメラ及び前記レーザ測距システムを含む回転式光学系を回転軸まわりに回転させる
請求項１の無人機。
【請求項３】
前記回転軸は、本無人機の機軸方向及び左右方向に垂直である
請求項２の無人機。
【請求項４】
前記回転式光学系は、前記回転軸の方向に長い扁平なビーム形状を有するレーザービームを出力し、
前記レーザ測距システムは、前記レーザービームに基づいて前記物体までの前記距離を測定する
請求項２又は３の無人機。
【請求項５】
パノラマ画像情報生成部を更に具備し、
前記カメラは、前記回転式光学系の回転角が互いに異なる複数の回転角のときに複数の画像をそれぞれ撮像し、
前記パノラマ画像情報生成部は、前記複数の画像が結合されたパノラマ画像を示すパノラマ画像情報を生成する
請求項２乃至４のいずれかに記載の無人機。
【請求項６】
方位角検出部を更に具備し、
前記パノラマ画像は前記物体の像を含み、
前記方位角検出部は、前記パノラマ画像情報に基づいて前記物体の方位角を検出し、
前記回転式光学系は、前記方位角及び前記回転式光学系の回転角に基づいてレーザービームを出力し、
前記レーザ測距システムは、前記レーザービームに基づいて前記物体までの前記距離を測定する
請求項５の無人機。
【請求項７】
方位角検出部と、
相対高度演算部と、
通信装置と、
飛行制御装置と、
操縦舵面系統と、
推進系統と
を更に具備し、
前記パノラマ画像は前記物体の像を含み、
前記方位角検出部は、前記パノラマ画像情報に基づいて前記物体の方位角を検出し、
前記相対高度演算部は、前記パノラマ画像情報及び前記距離に基づいて本無人機に対する前記物体の相対高度を演算し、
前記通信装置は、前記パノラマ画像情報、前記方位角を示す方位角情報、前記距離を示す距離情報、及び前記相対高度を示す相対高度情報を無人機外システムに送信し、
前記通信装置は、前記無人機外システムから飛行制御コマンドを受信し、
前記飛行制御装置は、前記飛行制御コマンドに基づいて前記操縦舵面系統又は前記推進系統を制御する
請求項５の無人機。
【請求項８】
カメラと、
前記カメラの視野にある物体までの距離を測定するレーザ測距システムと、
前記視野を回転させる駆動装置と
を具備する
無人機用空中見張りシステム。
【請求項９】
カメラの視野を回転させるステップと、
レーザ測距システムを用いて前記視野にある物体までの距離を測定するステップと
を具備する
無人機の空中見張り方法。
【請求項１０】
前記カメラの視野を回転させる前記ステップにおいて、前記カメラ及び前記レーザ測距システムを含む回転式光学系を回転軸まわりに回転させる
請求項９の無人機の空中見張り方法。
【請求項１１】
前記距離を測定する前記ステップは、
前記回転軸の方向に長い扁平なビーム形状を有するレーザービームを前記回転式光学系が出力するステップと、
前記レーザ測距システムが前記レーザービームに基づいて前記物体までの前記距離を測定するステップと
を含む
請求項１０の無人機の空中見張り方法。
【請求項１２】
前記カメラが前記回転式光学系の回転角が互いに異なる複数の回転角のときに複数の画像をそれぞれ撮像するステップと、
前記複数の画像が結合されたパノラマ画像を示すパノラマ画像情報を生成するステップと
を更に具備する
請求項１０又は１１の無人機の空中見張り方法。
【請求項１３】
前記パノラマ画像は前記物体の像を含み、
前記距離を測定する前記ステップは、
前記パノラマ画像情報に基づいて前記物体の方位角を検出するステップと、
前記回転式光学系が前記方位角及び前記回転式光学系の回転角に基づいてレーザービームを出力するステップと、
前記レーザ測距システムが前記レーザービームに基づいて前記物体までの前記距離を測定するステップと
を含む
請求項１２の無人機の空中見張り方法。
【請求項１４】
前記パノラマ画像は前記物体の像を含み、
前記パノラマ画像情報に基づいて前記物体の方位角を検出するステップと、
前記パノラマ画像情報及び前記距離に基づいて本無人機に対する前記物体の相対高度を演算するステップと、
前記パノラマ画像情報、前記方位角を示す方位角情報、前記距離を示す距離情報、及び前記相対高度を示す相対高度情報を本無人機から無人機外システムに送信するステップと、
前記無人機外システムから飛行制御コマンドを受信するステップと、
前記飛行制御コマンドに基づいて本無人機の操縦舵面系統又は推進系統を制御するステップと
を更に具備する
請求項１２の無人機の空中見張り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人機に関し、特に無人機の空中見張りに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機どうしが空中衝突する危険を抑えるためのＴＣＡＳ２（Ｔｒａｆｆｉｃ  ａｌｅｒｔ  ａｎｄ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  ２）が知られている。ＴＣＡＳ２を搭載した航空機は、周囲にいる他の航空機に問い合わせを行い、他の航空機からの問い合わせに応答する。このような問い合わせと応答に基づいて、ＴＣＡＳ２は自機の周囲に空中衝突の恐れのある他の航空機が存在するか判断し、空中衝突の恐れのある他の航空機の存在を自機のパイロットに警告する。定員１９名以上のタービン航空機では、ＴＣＡＳ２の搭載が義務付けられている。
【０００３】
しかし、全ての航空機にＴＣＡＳ２の搭載が義務付けられているわけではないため、ＴＣＡＳ２を搭載しない航空機との空中衝突の回避が問題となる。パイロットが搭乗する有人航空機においては、パイロットが目視で周囲を見張ることによりＴＣＡＳ２を搭載しない航空機との空中衝突を回避することが可能である。無人航空機（無人機）は搭乗しないパイロットにより遠隔操縦されるため、目視による見張りに代替するシステムを無人機に搭載する必要がある。
【０００４】
特許文献１は、無人機の前方を監視するＴＶカメラを用いて空中衝突を回避する技術を開示している。特許文献１によれば、無人機の両翼に２台のＴＶカメラを前方に向けて取り付け、これらのＴＶカメラが取得する画像に基づいて無人機の前方の障害物までの距離が演算される。しかし、翼のねじれ等の影響により必要な距離精度を確保することは困難であると考えられる。
【０００５】
非特許文献１は、無人機の機首近傍に搭載されたミリ波レーダーを用いて無人機の前方に存在する航空機までの距離やその方位を検出し、空中衝突を回避する技術を開示している。しかし、ミリ波レーダーは重量及び所要電力が大きいため、小型の無人機に適用することは難しいと考えられる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５５８１２５０号公報
【非特許文献１】“ＤＳＡ  Ｒａｄａｒ−Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔ”  Ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ  ａｔ  ＡＵＶＳＩ  ２００５  Ｊｕｎｅ  ２６  ｔｏ  ３０，  ２００５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、無人機の周囲の物体の相対位置情報を小型軽量な装置で取得可能な無人機、無人機用空中見張りシステム、及び無人機の空中見張り方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
本発明による無人機（１０）は、カメラ（３４）と、カメラ（３４）の視野（９３）にある物体までの距離を測定するレーザ測距システム（３７）と、視野（９３）を回転させる駆動装置（４０）とを具備する。
【００１０】
したがって、ミリ波レーダーを用いない小型軽量な装置で物体の相対位置情報を取得可能である。
【００１１】
駆動装置（４０）は、カメラ（３４）及びレーザ測距システム（３７）を含む回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）を回転軸（Ｓ２）まわりに回転させる。
【００１２】
したがって、レーザ測距システム（３７）は、常にカメラ（３４）の視野（９３）にある物体までの距離を測定可能である。
【００１３】
回転軸（Ｓ２）は、本無人機（１０）の機軸方向（Ｓ１）及び左右方向に垂直である。
【００１４】
したがって、本無人機（１０）の前後左右を見張ることが可能である。
【００１５】
回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）は、回転軸（Ｓ２）の方向に長い扁平なビーム形状を有するレーザービーム（９４）を出力する。レーザ測距システム（３７）は、レーザービーム（９４）に基づいて物体までの距離を測定する。
【００１６】
したがって、レーザービーム（９４）が回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）から出力される方向を回転軸（Ｓ２）の方向に首振りさせる機構を設ける必要がない。
【００１７】
無人機（１０）は、パノラマ画像情報生成部（５１）を更に具備する。カメラ（３４）は、回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）の回転角が互いに異なる複数の回転角のときに複数の画像をそれぞれ撮像する。パノラマ画像情報生成部（５１）は、複数の画像が結合されたパノラマ画像（９０）を示すパノラマ画像情報を生成する。
【００１８】
パノラマ画像（９０）によれば、無人機（１０）の周囲の状況が一目で把握可能である。
【００１９】
無人機（１０）は、方位角検出部（５３）を更に具備する。パノラマ画像（９０）は物体の像（９１）を含む。方位角検出部（５３）は、パノラマ画像情報に基づいて物体の方位角を検出する。回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）は、方位角及び回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）の回転角に基づいてレーザービーム（９４）を出力する。レーザ測距システム（３７）は、レーザービーム（９４）に基づいて物体までの距離を測定する。
【００２０】
したがって、物体までの距離が確実に測定され、且つ、レーザービーム（９４）の無駄な発射が防がれる。
【００２１】
無人機（１０）は、方位角検出部（５３）と、相対高度演算部（５４）と、通信装置（６０）と、飛行制御装置（７０）と、操縦舵面系統（７１）と、推進系統（７２）とを更に具備する。パノラマ画像（９０）は物体の像（９１）を含む。方位角検出部（５３）は、パノラマ画像情報に基づいて物体の方位角を検出する。相対高度演算部（５４）は、パノラマ画像情報及び距離に基づいて本無人機（１０）に対する物体の相対高度を演算する。通信装置（６０）は、パノラマ画像情報、方位角を示す方位角情報、距離を示す距離情報、及び相対高度を示す相対高度情報を無人機外システム（８０）に送信する。通信装置（６０）は、無人機外システム（８０）から飛行制御コマンド（１０６）を受信する。飛行制御装置（７０）は、飛行制御コマンド（１０６）に基づいて操縦舵面系統（７１）又は推進系統（７２）を制御する。
【００２２】
したがって、無人機（１０）は、物体との空中衝突を回避することができる。
【００２３】
本発明による無人機用空中見張りシステム（２０）は、カメラ（３４）と、カメラ（３４）の視野（９３）にある物体までの距離を測定するレーザ測距システム（３７）と、視野（９３）を回転させる駆動装置（４０）とを具備する。
【００２４】
本発明による無人機の空中見張り方法は、カメラ（３４）の視野（９３）を回転させるステップと、レーザ測距システム（３７）を用いて視野（９３）にある物体までの距離を測定するステップとを具備する。
【００２５】
カメラ（３４）の視野（９３）を回転させるステップにおいて、カメラ（３４）及びレーザ測距システム（３７）を含む回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）を回転軸（Ｓ２）まわりに回転させる。
【００２６】
距離を測定するステップは、回転軸（Ｓ２）の方向に長い扁平なビーム形状を有するレーザービーム（９４）を回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）が出力するステップと、レーザ測距システム（３７）がレーザービーム（９４）に基づいて物体までの距離を測定するステップとを含む。
【００２７】
無人機の空中見張り方法は、カメラ（３４）が回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）の回転角が互いに異なる複数の回転角のときに複数の画像をそれぞれ撮像するステップと、複数の画像が結合されたパノラマ画像（９０）を示すパノラマ画像情報を生成するステップとを更に具備する。
【００２８】
パノラマ画像（９０）は物体の像（９１）を含む。距離を測定するステップは、パノラマ画像情報に基づいて物体の方位角を検出するステップと、回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）が方位角及び回転式光学系（３０Ａ、３０Ｂ）の回転角に基づいてレーザービーム（９４）を出力するステップと、レーザ測距システム（３７）がレーザービーム（９４）に基づいて物体までの距離を測定するステップとを含む。
【００２９】
パノラマ画像（９０）は物体の像（９１）を含む。無人機の空中見張り方法は、パノラマ画像情報に基づいて物体の方位角を検出するステップと、パノラマ画像情報及び距離に基づいて本無人機（１０）に対する物体の相対高度を演算するステップと、パノラマ画像情報、方位角を示す方位角情報、距離を示す距離情報、及び相対高度を示す相対高度情報を本無人機（１０）から無人機外システム（８０）に送信するステップと、無人機外システム（８０）から飛行制御コマンド（１０６）を受信するステップと、飛行制御コマンド（１０６）に基づいて本無人機（１０）の操縦舵面系統（７１）又は推進系統（７２）を制御するステップとを更に具備する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、無人機の周囲の物体の相対位置情報を小型軽量な装置で取得可能な無人機、無人機用空中見張りシステム、及び無人機の空中見張り方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
添付図面を参照して、本発明による無人機、無人機用空中見張りシステム、及び無人機の空中見張り方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る無人機１０は、空中見張りシステム２０と、通信装置６０と、飛行制御装置７０と、操縦舵面系統７１と、推進系統７２を具備する。空中見張りシステム２０は、無人機１０の周囲に存在する飛行物体の相対位置情報を含む空中見張り情報１０５を取得する。通信装置６０は、空中見張り情報１０５を後述する無人機外システムに送信し、無人機外システムから飛行制御コマンド１０６を受信する。飛行制御装置７０は、飛行制御コマンド１０６に基づいて操縦舵面系統７１又は推進系統７２を制御する。
【００３３】
図２を参照して、無人機外システム８０は、通信装置８１と、表示装置８２と、飛行制御コマンド生成装置８３を備える。飛行制御コマンド生成装置８３は、操縦桿やスロットルレバーのような入力部を備える。通信装置８１は、無人機１０から空中見張り情報１０５を受信する。表示装置８２は、空中見張り情報１０５を表示する。パイロットは、表示装置８２の表示に基づいて、無人機１０に飛行物体との衝突を回避させるため、飛行制御コマンド生成装置８３の入力部を操作する。飛行制御コマンド生成装置８３は、パイロットによる操作に基づいて上述の飛行制御コマンド１０６を生成する。通信装置８１は、飛行制御コマンド１０６を無人機１０に送信する。なお、無人機外システム８０は、建物に設置されるほか、車両、船舶、又は他の航空機に搭載されてもよい。
【００３４】
図３は、無人機１０の外観を示している。空中見張りシステム２０は、回転式光学系３０Ａを備える。回転式光学系３０Ａは、無人機１０の機首から機体上方に突き出した外筒３１を備える。外筒３１は円筒形状を有する。回転式光学系３０Ａは、無人機１０の機軸方向Ｓ１及び左右方向に垂直な回転軸Ｓ２まわりに回転する。回転軸Ｓ２は、例えば、外筒３１の中心軸に一致する。
【００３５】
図４を参照して、空中見張りシステム２０を説明する。空中見張りシステム２０は、上述の回転式光学系３０Ａに加えて、駆動装置４０と、信号処理装置５０を備える。回転式光学系３０Ａは、上述の外筒３１に加えて、反射鏡３２と、ビームスプリッタ３３と、カメラ３４と、レーザ測距システム３７を備える。レーザ測距システム３７は、カメラ３４の光学軸と同軸にレーザービーム９４を発光及び受光する。駆動装置４０は、回転式光学系３０Ａを回転軸Ｓ２まわりに回転させ、回転式光学系３０Ａの回転角を示す回転角情報１０２を信号処理装置５０へ出力する。駆動装置４０は、回転式光学系３０Ａを連続的に一方向に回転させる。外筒３１、反射鏡３２、ビームスプリッタ３３、カメラ３４、及びレーザ測距システム３７は同体に回転する。カメラ３４は、集光レンズ３５と二次元画像センサ３６を備える。信号処理装置５０は、パノラマ画像情報生成部５１と、飛行物体抽出部５２と、方位角検出部５３と、相対高度演算部５４を備える。パノラマ画像情報生成部５１、飛行物体抽出部５２、方位角検出部５３、及び相対高度演算部５４は、例えば、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムに基づいて動作するコンピュータによって実現される。
【００３６】
カメラ３４は、反射鏡３２及びビームスプリッタ３３を介して、視野９３について画像を撮像する。視野９３内の点からの光は、反射鏡３２で反射し、ビームスプリッタ３３及び集光レンズ３５を透過して、二次元画像センサ３６に到達する。カメラ３４は、二次元画像センサ３６に到達した光に基づいて、画像を示す画像情報１０１を生成する。カメラ３４は、可視光領域の光に基づいて画像情報１０１を生成するＴＶカメラ、又は、赤外線領域の光に基づいて画像情報１０１を生成する赤外線カメラである。カメラ３４が可視光領域の光に基づいて画像情報１０１を生成する場合、パイロットの目視による見張りと同等の見張りが提供される。カメラ３４が赤外線カメラである場合、空中見張りシステム２０は夜間でも有効である。視野９３は、縦方向（回転軸Ｓ２の方向）に２Ｂ°、横方向（回転軸Ｓ２まわりの回転周方向）にＡ°の広がりを有している。駆動装置４０は、回転式光学系３０Ａを回転させることで視野９３を回転させる。したがって、カメラ３４は無人機１０の前後左右を撮像可能である。
【００３７】
レーザ測距システム３７は、信号処理装置５０が出力する発射コマンド１０３に応答してレーザービーム９４を発射する。レーザービーム９４は、ビームスプリッタ３３及び反射鏡３２で反射して、回転式光学系３０Ａから出力される。回転式光学系３０Ａから出力されたレーザービーム９４は、視野９３内を進む。レーザービーム９４は、視野９３内の物体で反射すると、反射鏡３２及びビームスプリッタ３３で反射してレーザ測距システム３７に到達する。レーザ測距システム３７は、レーザービーム９４に基づいて物体までの距離を測定（検出）する。レーザ測距システム３７は、物体までの距離を示す距離情報１０４を信号処理装置５０に出力する。信号処理装置５０は、画像情報１０１、回転角情報１０２、及び距離情報１０４に基づいて空中見張り情報１０５を生成する。
【００３８】
以下、本実施形態に係る無人機の空中見張り方法を説明する。
【００３９】
カメラ３４は、回転式光学系３０Ａの回転角が互いに異なる複数の回転角のときに複数の画像をそれぞれ撮像する。例えば、カメラ３４は、回転角がＣ°増加するごとに画像を撮像し、画像を示す画像情報１０１を生成する。例えば、Ｃ°は０°より大きくＡ°より小さい一定角度である。パノラマ画像情報生成部５１は、画像情報１０１及び回転角情報１０２に基づいて、複数の画像が結合されたパノラマ画像を示すパノラマ画像情報を生成する。
【００４０】
図５を用いて、パノラマ画像９０を説明する。パノラマ画像９０の横方向は回転軸Ｓ２の周囲３６０°に対応し、パノラマ画像９０の縦方向は仰角が−Ｂ°から＋Ｂ°の範囲に対応する。ここで、反射鏡３２を通り回転軸Ｓ２に垂直な平面上の任意の点の仰角は０°である。パノラマ画像９０は、無人機１０の周囲の飛行物体の像としての飛行物体像９１を含む。
【００４１】
飛行物体抽出部５２は、パノラマ画像情報に基づいて画像処理を実行し、飛行物体像９１を抽出する。方位角検出部５３は、パノラマ画像情報に基づいて飛行物体の方位角（回転軸Ｓ２まわりの角度位置）を検出する。
【００４２】
信号処理装置５０は、飛行物体の方位角と回転角情報１０２が示す回転式光学系３０Ａの回転角に基づいて、飛行物体に向かってレーザービーム９４が出力されるように発射コマンド１０３を出力する。レーザ測距システム３７は、発射コマンド１０３に応答して、上述のように飛行物体までの距離を測定する。これにより、飛行物体までの距離が確実に測定され、且つ、レーザービーム９４の無駄な発射が防がれる。
【００４３】
相対高度演算部５４は、パノラマ画像情報に基づいて飛行物体の仰角を検出し、飛行物体の仰角と飛行物体までの距離とに基づいて、反射鏡３２を通り回転軸Ｓ２に垂直な平面に飛行物体からおろした垂線の符号付き長さを演算する。ここで、飛行物体の仰角が正であるとき垂線の長さは正の符号を有し、飛行物体の仰角が負であるとき垂線の長さは負の符号を有する。無人機１０が水平飛行中の場合、垂線の符号付き長さは飛行物体の無人機１０に対する相対高度を表す。
【００４４】
信号処理装置５０は、パノラマ画像情報と飛行物体の相対位置情報とを含む空中見張り情報１０５を通信装置６０に出力する。飛行物体の相対位置情報は、飛行物体の方位角を示す方位角情報、飛行物体までの距離を示す距離情報、及び飛行物体の相対高度（垂線の符号付き長さ）を示す相対高度情報を含む。
【００４５】
通信装置６０は空中見張り情報１０５を無人機外システム８０に送信する。表示装置８２は、空中見張り情報１０５に基づいて、パノラマ画像９０、並びに、飛行物体の方位角、距離及び相対高度を表示する。パノラマ画像９０は、回転式光学系３０Ａが一回転するごとに更新される。パイロットは、表示装置８２の表示に基づいて、無人機１０に飛行物体との衝突を回避させるため、飛行制御コマンド生成装置８３の入力部を操作する。飛行制御コマンド生成装置８３は、パイロットによる操作に基づいて飛行制御コマンド１０６を生成する。通信装置６０は、無人機外システム８０から飛行制御コマンド１０６を受信する。飛行制御装置７０は、飛行制御コマンド１０６に基づいて操縦舵面系統７１又は推進系統７２を制御する。
【００４６】
本実施形態において、回転式光学系３０Ａから出力されるレーザービーム９４は、回転軸Ｓ２の方向に長い扁平なビーム形状を有することが好ましい。この場合、図５に示すように、レーザービーム９４のレーザービーム照射野９２は、仰角が−Ｂ°から＋Ｂ°の範囲に広がる。したがって、飛行物体像９１がパノラマ画像９０に含まれてさえいれば、レーザービーム９４が回転式光学系３０Ａから出力される方向を回転軸Ｓ２の方向に首振りさせる機構を設けなくても飛行物体までの距離を測定することが可能である。例えば回転式光学系３０Ａは、図示されない逆かまぼこ型レンズ（円柱凹レンズ）を用いてレーザービーム９４をこのようなビーム形状に成形する。
【００４７】
また、本実施形態において、無人機１０が無人機外システム８０に依存しないで飛行物体を回避してもよい。この場合、信号処理装置５０は、飛行物体の相対位置情報を飛行制御装置７０に出力する。飛行制御装置７０は、これらの情報に基づいて操縦舵面系統７１又は推進系統７２を制御する。
【００４８】
（第２の実施形態）
図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る無人機、無人機用空中見張りシステム及び無人機の空中見張り方法を説明する。本実施形態に係る無人機、無人機用空中見張りシステム及び無人機の空中見張り方法は、回転式光学系３０Ａが回転式光学系３０Ｂで置き換えられていることを除いて第１の実施形態に係る無人機、無人機用空中見張りシステム及び無人機の空中見張り方法と同じである。
【００４９】
回転式光学系３０Ｂは、回転式光学系３０Ａと同様に外筒３１、ビームスプリッタ３３、カメラ３４、及びレーザ測距システム３７を備えるが、反射鏡３２を備えない。カメラ３４は、ビームスプリッタ３３を介して、視野９３について画像を撮像する。視野９３内の点からの光は、ビームスプリッタ３３を透過してカメラ３４に到達する。カメラ３４は、到達した光に基づいて、画像を示す画像情報１０１を生成する。レーザ測距システム３７が発射したレーザービーム９４は、ビームスプリッタ３３で反射して、回転式光学系３０Ｂから出力される。回転式光学系３０Ｂから出力されたレーザービーム９４は、視野９３内を進む。レーザービーム９４は、視野９３内の物体で反射すると、ビームスプリッタ３３で反射してレーザ測距システム３７に到達する。レーザ測距システム３７は、レーザービーム９４に基づいて物体までの距離を測定（検出）する。レーザ測距システム３７は、物体までの距離を示す距離情報１０４を信号処理装置５０に出力する。
【００５０】
本実施形態によれば、外筒３１の無人機１０の胴体から露出している部分が大きくなるが、回転式光学系３０Ｂの構造が単純になる。
【００５１】
上記各実施形態においては、外筒３１が無人機１０の機首から機体下方に突き出していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る無人機のブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る無人機外システムのブロック図である。
【図３】図３は、無人機の外観図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る空中見張りシステムのブロック図である。
【図５】図５は、パノラマ画像を示す。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る回転式光学系のブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…無人機
２０…空中見張りシステム
３０Ａ、３０Ｂ…回転式光学系
３１…外筒
３２…反射鏡
３３…ビームスプリッタ
３４…カメラ
３５…集光レンズ
３６…二次元撮像センサ
３７…レーザ測距システム
４０…駆動装置
５０…信号処理装置
５１…パノラマ画像情報生成部
５２…飛行物体抽出部
５３…方位角検出部
５４…相対高度演算部
６０…通信装置
７０…飛行制御装置
７１…操縦舵面系統
７２…推進系統
８０…無人機外システム
８１…通信装置
８２…表示装置
８３…飛行制御コマンド生成装置
９０…パノラマ画像
９１…飛行物体像
９２…レーザービーム照射野
９３…視野
９４…レーザービーム
１０１…画像情報
１０２…回転角情報
１０３…発射コマンド
１０４…距離情報
１０５…空中見張り情報
１０６…飛行制御コマンド
Ｓ１…機軸方向
Ｓ２…回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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