(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１範囲からの光を受光可能な第１受光部と、
前記第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能な第２受光部と、
目標から射出され、前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光により画像を生成する画像生成部と、
前記画像の中の前記目標の位置に基づき、被誘導物を前記目標に誘導するための制御を行う制御部と
を有し、
前記第１受光部及び前記第２受光部は、それぞれ１８０°以上の画角を有するレンズを含むことを特徴とする誘導装置。
【請求項２】
前記第１範囲及び前記第２範囲は、前記被誘導物の進行方向において、少なくとも一部が重複していることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項３】
前記第１受光部又は前記第２受光部のいずれか一方の受光部を有効にし、他方の受光部を無効にする選択部を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導装置。
【請求項４】
前記選択部は、前記第１受光部又は前記第２受光部のうちの有効にされている受光部で受光された光により生成される前記画像の中に前記目標が検出されない場合、有効にする受光部を切り替えることを特徴とする請求項３に記載の誘導装置。
【請求項５】
前記選択部は、前記第１受光部又は前記第２受光部のうちの有効にされている受光部で受光された光により生成される前記画像の中に前記目標が検出され、かつ、有効にする受光部を切り替えると前記目標の位置が前記画像の中心に近づく場合に、有効にする受光部を切り替えることを特徴とする請求項３又は４に記載の誘導装置。
【請求項６】
前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光を検出する検出部を更に有し、
前記第１受光部から前記検出部までの光路と前記第２受光部から前記検出部の間の光路の違いに起因する像ずれを補正する像ずれ補正部を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の誘導装置。
【請求項７】
前記第１受光部又は前記第２受光部に対する光の入射角度に依存して生じる前記画像の歪みを補正する歪み補正部を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の誘導装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の誘導装置を有し、前記誘導装置により誘導されることを特徴とする飛翔体。
【請求項９】
第１範囲からの光を受光可能な第１受光部と、前記第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能な第２受光部とを有する誘導装置を用いた誘導方法であって、
目標から射出され、前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光により画像を生成する画像生成ステップと、
前記画像の中の前記目標の位置に基づき、被誘導物を誘導するための制御を行う制御ステップと
を有し、
前記第１受光部及び前記第２受光部は、それぞれ１８０°以上の画角を有するレンズを含むことを特徴とする誘導方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導装置、飛翔体及び誘導方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、あらゆる方向に移動し得る目標に対してカメラ等の目標認識センサを追尾させるためにセンサの向きを変更可能な追尾装置が開示されている。当該追尾装置は、センサの向きを変更するための機構として多軸のジンバル構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９８１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の追尾装置は、ジンバル構造を有しているため、装置の構造が複雑である。そのため、当該追尾装置は、小型化及び低コスト化が困難である。また、当該追尾装置は、多軸のジンバルを制御する必要があることから複雑な制御方法を要する。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、より単純化された構造を有する誘導装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、第１範囲からの光を受光可能な第１受光部と、前記第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能な第２受光部と、目標から射出され、前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光により画像を生成する画像生成部と、前記画像の中の前記目標の位置に基づき、被誘導物を前記目標に誘導するための制御を行う制御部とを有することを特徴とする誘導装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の観点によれば、第１範囲からの光を受光可能な第１受光部と、前記第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能な第２受光部と、目標から射出され、前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光により画像を生成する画像生成部と、前記画像の中の前記目標の位置に基づき、被誘導物を前記目標に誘導するための制御を行う制御部とを有する誘導装置を有し、前記誘導装置により誘導される飛翔体が提供される。
【０００８】
本発明の更に他の観点によれば、第１範囲からの光を受光可能な第１受光部と、前記第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能な第２受光部とを有する誘導装置を用いた誘導方法であって、目標から射出され、前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光により画像を生成する画像生成ステップと、前記画像の中の前記目標の位置に基づき、被誘導物を誘導するための制御を行う制御ステップとを有することを特徴とする誘導方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、より単純化された構造を有する誘導装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る飛翔体及び誘導装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る誘導装置の断面を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る誘導装置のシャッタを１８０°回転させた状態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る受光部の光軸の向きについて説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係る像ずれの補正について説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る誘導方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る誘導装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施形態］
本発明の一実施形態に係る飛翔体及び誘導装置について図１乃至図６を用いて説明する。図１は、本実施形態による飛翔体及び誘導装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
本実施形態に係る飛翔体１００は、飛翔体制御部１０１、角速度センサ１０２及び誘導装置１１０を有する。誘導装置１１０は、撮像部１２０及び誘導装置制御部１３０を有する。撮像部１２０は、第１受光部１２１、第２受光部１２２、選択部１２３及び画像生成部１２４を有する。誘導装置制御部１３０は、誘導部１３１、画像処理部１３２及び撮像制御部１３３を有する。画像処理部１３２は、目標検出部１３４、像ずれ補正部１３５及び歪み補正部１３６を有する。なお、誘導装置制御部１３０は単に制御部と呼ばれることもある。
【００１３】
飛翔体１００は、目標１５０に向かって飛翔する物体であり、誘導装置１１０により誘導される被誘導物である。誘導装置１１０は、目標１５０から射出される光に基づいて目標１５０の位置を検出し、この情報を飛翔体制御部１０１に送信することにより、飛翔体１００を目標１５０の方向に誘導する装置である。誘導装置１１０は、例えば目標１５０が自ら射出する赤外線等の光を受光するパッシブシーカ方式の誘導装置である。しかしながら、誘導装置１１０又はその他の装置が目標１５０に光を射出し、目標１５０において反射される光に基づいて目標１５０の位置を検出する方式であってもよい。なお、本明細書において、「光」は、電波、赤外線、可視光線、紫外線等のあらゆる波長の電磁波を含み得るものとする。
【００１４】
飛翔体制御部１０１は、飛翔体１００の姿勢制御、目標１５０への誘導等のための情報を含む信号を誘導装置１１０から受信して、飛翔体１００の進行方向、姿勢等の制御を行う。角速度センサ１０２は、飛翔体１００の角速度を検出するセンサである。角速度センサ１０２は、フライホイール、振動子等を用いたジャイロスコープを含み得る。角速度センサ１０２から出力される角速度に関する信号は、飛翔体制御部１０１に入力される。飛翔体制御部１０１は、角速度を時間で積分することにより角度の変動を算出し、飛翔体１００の姿勢に関する情報を取得することができる。この情報に基づき、飛翔体制御部１０１は飛翔体１００の姿勢を制御する。
【００１５】
第１受光部１２１及び第２受光部１２２は、目標１５０から射出された光を受光する受光部である。第１受光部１２１及び第２受光部１２２は、例えば広範囲からの光を集光することができる広角レンズ、魚眼レンズ等である。第１受光部１２１及び第２受光部１２２は、互いに異なる方向からの光を受光することができるように配置する。すなわち、第１受光部１２１は第１範囲からの光を受光可能となるように配置し、第２受光部１２２は第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能となるように配置する。これにより、受光部が１つの場合と比べてより広い範囲からの光を受光することができる。また、第１受光部１２１及び第２受光部１２２の画角は、一例として、それぞれ１８０°以上とする。これにより、第１受光部１２１及び第２受光部１２２の２つにより３６０°の画角を得ることが可能となり、すなわち実質的に全方向からの光を受光することができる。以下の説明では、特記した場合を除き、第１受光部１２１及び第２受光部１２２は、１８０°の画角を有する広角レンズであるものとして説明する。
【００１６】
第１受光部１２１及び第２受光部１２２を通過した光は、選択部１２３に入射される。選択部１２３は、第１受光部１２１からの光と、第２受光部１２２からの光とのいずれかを選択的に画像生成部１２４に入射させる部分である。言い換えると、選択部１２３は、第１受光部１２１又は第２受光部１２２のいずれか一方の受光部を有効にし、他方の受光部を無効にする機能を有する。選択部１２３は、例えばシャッタ、プリズム等の光学部材を含み得る。例えば、第１受光部１２１からの光を通過させる場合には、第２受光部１２２からの光をシャッタ等で遮光し、かつ、第１受光部１２１からの光がプリズム等を介して画像生成部１２４に導かれるように制御することで上述の機能が実現され得る。この例の具体的な構成については後述する。
【００１７】
画像生成部１２４は、第１受光部１２１又は第２受光部１２２を通過した光により画像を生成する。画像生成部１２４は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の撮像装置を含み得る。画像生成部１２４は、二次元の画像データを一度に得ることができるため、二次元状に配列された画素アレイを含むことが好ましい。画像生成部１２４は、光電変換により、入射された光の強度に応じたアナログ信号を生成する。画像生成部１２４は、このアナログ信号をＡ／Ｄ（Analog-to-Digital）変換してデジタルの画像データに変換する。このようにして、入射光に基づく画像データが生成される。画像生成部１２４で生成された画像データは、誘導装置制御部１３０の撮像制御部１３３に出力される。なお、画像生成部１２４から出力される信号をアナログ信号とし、別途追加したＡ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換してデジタルの画像データを生成してもよい。
【００１８】
誘導装置制御部１３０は、画像生成部１２４から出力された画像データの中の目標１５０の位置に基づき、飛翔体１００を目標１５０に誘導するための制御を行う。この制御は、誘導部１３１、画像処理部１３２及び撮像制御部１３３により行われる。
【００１９】
撮像制御部１３３は、選択部１２３及び画像生成部１２４を制御する。すなわち、撮像制御部１３３は、選択部１２３に対しては、第１受光部１２１からの光と、第２受光部１２２からの光とのうちのいずれを通過させるかを指示する。また、撮像制御部１３３は、画像生成部１２４に対しては、所定のタイミングで画像データの取得を指示する。撮像制御部１３３は、取得した画像データを画像処理部１３２に供給する。
【００２０】
誘導部１３１は、飛翔体制御部１０１に対し飛翔体１００の姿勢制御、目標１５０への誘導等のための情報を送信する。誘導部１３１は、これらの制御に必要な飛翔体１００の姿勢情報等を飛翔体制御部１０１から受信する。また、誘導部１３１は、これらの制御に必要な目標１５０の位置情報等を画像処理部１３２から取得する。
【００２１】
目標検出部１３４は、画像データから目標１５０の位置を検出する処理を行う。像ずれ補正部１３５は、目標１５０の画像中における位置のずれ（像ずれ）を補正する。これにより、像ずれによって生じ得る目標１５０の検出位置精度の低下を軽減することができる。
【００２２】
歪み補正部１３６は、第１受光部１２１と第２受光部１２２に対する光の入射角度に依存して生じる画像の歪みを補正する。例えば、第１受光部１２１と第２受光部１２２が広角レンズである場合、取得された画像の周辺部に歪みが生じ得るため、目標１５０の検出精度が低下することがある。歪み補正部１３６は、画像の歪みを補正することにより、目標１５０の検出位置精度の低下を軽減することができる。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態に係る誘導装置１１０の断面を示す模式図である。図２は、誘導装置１１０の一断面を示している。当該断面は、第１受光部１２１の光軸Ｌ１及び第２受光部１２２の光軸Ｌ２を含む断面であり、この面をＸＹ平面とする。Ｘ軸は誘導装置１１０の中心軸である。また、Ｘ軸の正方向が飛翔体１００の正面（飛翔体１００の進行方向側）となるように誘導装置１１０が飛翔体１００に設けられているものとする。Ｙ軸は誘導装置１１０の中心軸に対して垂直方向の軸とする。更に、Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸の両方に垂直な軸とし、Ｚ軸の正方向は紙面の手前から奥に向かう方向とする。誘導装置１１０、第１受光部１２１、第２受光部１２２及び画像生成部１２４の構成については、上述と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００２４】
図２に示すシャッタ１２３ａ、回転機構１２３ｂ、及びプリズム１２３ｃは、図１に示す選択部１２３に対応する具体的な構造の一例である。シャッタ１２３ａは、第１受光部１２１を通過した光と、第２受光部１２２を通過した光の一方を通過させ、他方を遮蔽する。シャッタ１２３ａは、入射光を透過しにくい金属等の材料で構成される。シャッタ１２３ａは、第１受光部１２１とプリズム１２３ｃの間、あるいは第２受光部１２２とプリズム１２３ｃの間の光路を遮蔽することにより上述の機能を発揮する。図２の例では、第２受光部１２２とプリズム１２３ｃの間がシャッタ１２３ａで遮蔽されており、第１受光部１２１を通過した光がプリズム１２３ｃに導かれている。
【００２５】
シャッタ１２３ａには、回転機構１２３ｂが設けられている。回転機構１２３ｂは、撮像制御部１３３からの制御信号に応じて、Ｘ軸を回転軸としてシャッタ１２３ａを回転させる機構を有している。図３は、図２の状態からシャッタ１２３ａを１８０°回転させた場合のシャッタ１２３ａの位置を示す図である。図３の例では、第１受光部１２１とプリズム１２３ｃの間がシャッタ１２３ａで遮蔽されており、第２受光部１２２を通過した光がプリズム１２３ｃに導かれている。すなわち、回転機構１２３ｂは、シャッタ１２３ａを回転させることにより、第１受光部１２１を通過した光と、第２受光部１２２を通過した光のどちらをプリズム１２３ｃに導くかを選択することができる。
【００２６】
プリズム１２３ｃは、第１受光部１２１又は第２受光部１２２を通過した光を屈折させて画像生成部１２４に入射させる機能を有する。プリズム１２３ｃを設けることにより、第１受光部１２１を通過した光と第２受光部１２２を通過した光はどちらも同一の画像生成部１２４に入射し得るので、画像生成部１２４を第１受光部１２１と第２受光部１２２で共用することができる。
【００２７】
図２に示されるように、第１受光部１２１の光軸Ｌ１及び第２受光部１２２の光軸Ｌ２は、Ｙ軸に平行な方向から所定の角度だけＸ軸の正方向に傾けて配置されている。この理由を図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明する。なお、誘導装置１１０の正面（Ｘ軸の正方向）に目標１５０が存在するものとする。図２に示される本実施形態の構成では、目標１５０から射出された光は、図４（ａ）に示されるように第１受光部１２１に対し斜めに入射する。そのため、入射光は、第１受光部１２１の中心に近い位置を通過し得る。
【００２８】
これに対し、図４（ｂ）に示されるように第１受光部１２１及び第２受光部１２２の光軸がＹ軸に平行な向きとなっている場合、目標１５０から射出された光は、第１受光部１２１に対し平行に近い向きで入射する。そのため、入射光は、第１受光部１２１の端部に近い位置を通過することとなる。上述のように、第１受光部１２１と第２受光部１２２が広角レンズである場合、広角レンズの周辺部分を通過した光には歪みが生じやすい。図２に示されるように、光軸Ｌ１及び光軸Ｌ２を、Ｙ軸に平行な方向から所定の角度だけＸ軸の正方向に傾けて配置することで、上述の要因による歪みを低減することができる。また、第１受光部１２１及び第２受光部１２２の光軸がＹ軸に平行な向きとなっている場合には、誘導装置１１０の正面付近に死角が生じ得る。目標１５０がこの死角の範囲内に存在する場合、誘導装置１１０は目標１５０を見失う可能性がある。図２に示されるように、光軸Ｌ１及び光軸Ｌ２を、Ｙ軸に平行な方向から所定の角度だけＸ軸の正方向に傾けて配置することで、この死角の範囲が低減されるため、目標１５０の検出の確実性がより向上する。
【００２９】
更に、光軸Ｌ１及び光軸Ｌ２をＸ軸の正方向に傾けることにより、第１受光部１２１が受光可能な第１範囲と、第２受光部１２２が受光可能な第２範囲とが飛翔体１００の進行方向において少なくとも一部重複するような配置となり得る。これにより、２つの受光部のうち目標１５０がより中心に近い位置で受光可能な受光部を選択可能となり、歪みの少ない画像を得ることができる。
【００３０】
像ずれ補正部１３５において像ずれの補正に用いられる情報の取得方法について、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）を参照して説明する。図５（ａ）は、目標１５０からの光を第１受光部１２１で受光して、目標１５０の像を画像生成部１２４で取得する場合を示す模式図である。図２に係る説明と同様の方法により、目標１５０の像ＩＭ１が得られる。
【００３１】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に対し、シャッタ１２３ａの位置を第１受光部１２１とプリズム１２３ｃの間が遮蔽される位置としつつ、Ｘ軸を回転軸として誘導装置１１０を１８０°回転させた状態を示す模式図である。この状態では、目標１５０からの光を第２受光部１２２で受光して、目標１５０の像を画像生成部１２４で取得することができる。図５（ｂ）に示される例では、目標１５０の像ＩＭ２の位置が図５（ａ）の場合よりも下方となっている。目標１５０の位置が同一であるものとすると、この像ずれの原因は、第１受光部１２１から画像生成部１２４までの光路と、第２受光部１２２から画像生成部１２４までの光路の違いに起因するものと考えられる。
【００３２】
そのため、像ずれ補正部１３５は、図５（ａ）の状態で得られた目標１５０の像ＩＭ１と図５（ｂ）の状態で得られた目標１５０の像ＩＭ２の位置とを比較する。図５（ｃ）は、像の比較の模式図である。像ずれ補正部１３５は、像ＩＭ１と像ＩＭ２の位置を比較することにより像ずれ量Ｄを取得する。像ずれ補正部１３５は、第１受光部１２１を通過した光により得られた目標１５０の位置と、第２受光部１２２を通過した光により得られた目標１５０の位置を相対的に像ずれ量Ｄの分だけオフセットする。目標検出部１３４は、オフセットの処理が行われた画像を用いて目標１５０の検出を行うことができる。これにより、第１受光部１２１から画像生成部１２４までの光路と、第２受光部１２２から画像生成部１２４までの光路の違いに起因する像ずれを補正することができる。
【００３３】
図６は、実施形態に係る誘導装置１１０を用いた飛翔体１００の誘導方法を示すフローチャートである。本誘導方法においては、飛翔体１００に搭載された誘導装置１１０は、目標１５０を捜索する。目標１５０が検出されると、誘導装置１１０は、目標１５０の方向に向かって飛翔体１００を飛翔させるように、飛翔体１００の進行方向を制御する。以下、誘導方法の詳細を図６のフローチャートに沿って説明する。本フローチャートの説明において、飛翔体１００及び誘導装置１１０の装置構成は図１及び図２に示すものを前提とする。しかしながら本発明が適用される装置構成はこれに限定されるものではない。装置構成を変更した場合であっても適宜誘導方法のフローを変更することにより、本発明を適用することができる。
【００３４】
まず、誘導装置１１０は、誘導のための準備として初期化を行う（ステップＳ１１）。本初期化は、撮像制御部１３３が、回転機構１２３ｂを制御することにより、シャッタ１２３ａを所定の初期位置に移動させる動作を含み得る。本実施形態では、図２に示されるような、第１受光部１２１が有効となるシャッタ１２３ａの位置が初期位置であるものとする。すなわち、第２受光部１２２とプリズム１２３ｃの間がシャッタ１２３ａで遮蔽されており、かつ、第１受光部１２１を通過した光はプリズム１２３ｃに導かれ、画像生成部１２４に入射されている状態となるシャッタ１２３ａの位置を初期位置とする。しかしながら、図３に示されるような、第２受光部１２２が有効となるシャッタ１２３ａの位置を初期位置としてもよい。
【００３５】
その後、画像生成部１２４は第１受光部１２１を通過した光に基づく画像を生成し、撮像制御部１３３は画像生成部１２４から当該画像を取得する（ステップＳ１２）。この画像は、第１受光部１２１が受光可能な第１範囲、すなわち、図２における＋Ｙ方向側の画像である。
【００３６】
その後、目標検出部１３４は、ステップＳ１２で取得した画像を解析し目標１５０の検出を試みる（ステップＳ１３）。目標１５０が画像中に検出されない場合（ステップＳ１３においてＮＯ）、有効にする受光部を切り替える（ステップＳ１４）。言い換えると、撮像制御部１３３は、回転機構１２３ｂを制御して、図３に示されるような第２受光部１２２が有効となる位置にシャッタ１２３ａを動作させる。誘導装置１１０の＋Ｙ方向側には目標１５０が検出されないので、次に−Ｙ方向側を捜索するためである。これにより、第２受光部１２２を通過した光はプリズム１２３ｃに導かれ、画像生成部１２４に入射される。
【００３７】
その後、画像生成部１２４は第２受光部１２２を通過した光に基づく画像を生成し、撮像制御部１３３は画像生成部１２４から当該画像を取得する（ステップＳ１５）。この画像は、第２受光部１２２が受光可能な第２範囲、すなわち、図３における−Ｙ方向側の画像である。このようにして、ステップＳ１２で得た画像と反対側の方向の画像を得ることができる。
【００３８】
その後、目標検出部１３４は、ステップＳ１５で取得した画像を解析し目標１５０の検出を試みる（ステップＳ１６）。目標１５０が画像中に検出されない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、誘導部１３１は、ステップＳ１２で得た画像及びステップＳ１５で得た画像を用いて捜索可能な範囲（捜索範囲）に欠落がないか確認する（ステップＳ１７）。以下、この処理が必要となる理由を説明する。
【００３９】
ステップＳ１２で得た画像及びステップＳ１５で得た画像の両方に目標１５０が検出されないという状況が発生し得る原因の１つとして、飛翔体１００の回転運動により、上述の２つの画像の撮影範囲が大きく重なっている可能性が考えられる。ステップＳ１２で画像を取得してからステップＳ１５で画像を取得するまでの期間に飛翔体１００が回転した場合、２つの画像は誘導装置１１０に対して１８０°反対の向きとはならず、一部が重なり得るためである。また、別の原因の１つとしては、第１受光部１２１と第２受光部１２２の受光可能な範囲に死角が存在する場合に、その死角に目標１５０が存在することもあり得る。上述の要因等により欠落した捜索範囲は、飛翔体１００の姿勢により決まる。そのため、飛翔体１００の姿勢に関する情報を得ることにより欠落した捜索範囲を判断することができる。このような理由により、ステップＳ１７では、誘導部１３１は、飛翔体制御部１０１に対し、飛翔体１００の姿勢に関する情報を要求し、これに基づいて上述の要因等により欠落した捜索範囲がどの範囲であるかを判断する。
【００４０】
ステップＳ１７の処理により欠落した捜索範囲を得た後、誘導部１３１は、飛翔体制御部１０１に対し、飛翔体１００の姿勢を制御するための姿勢制御情報を送信する（ステップＳ１８）。飛翔体制御部１０１は、姿勢制御情報に基づいて、欠落した捜索範囲の画像が得られるように飛翔体１００の姿勢を変更する姿勢制御を行う。その後、ステップＳ１２と同様の処理により再び画像の取得が行われる。
【００４１】
次に、目標検出部１３４により目標１５０が検出された場合の処理について説明する（ステップＳ１３又はステップＳ１６においてＹＥＳ）。この場合、目標検出部１３４は画像中の目標１５０の位置を取得し、誘導部１３１へ出力する。誘導部１３１は、画像中の目標１５０の位置と、飛翔体１００の向きに基づいて目標方向情報を生成する（ステップＳ１９）。目標方向情報は、飛翔体１００から見た目標１５０の方向を示す情報である。誘導部１３１は、目標方向情報を飛翔体制御部１０１に送信する（ステップＳ２０）。飛翔体制御部１０１は、目標方向情報を用いて飛翔体１００の進行方向を目標１５０に向けるように飛翔体１００を制御する。
【００４２】
その後、画像生成部１２４は、再び画像を生成し、撮像制御部１３３は画像生成部１２４から当該画像を取得する（ステップＳ２１）。目標検出部１３４は、ステップＳ２１で取得した画像を解析し、再び目標１５０の検出を試みる（ステップＳ２２）。目標１５０が画像中に検出されない場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、上述のステップＳ１４以降の動作が行われる。
【００４３】
目標検出部１３４により目標１５０が検出された場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、目標検出部１３４は、目標１５０の位置が飛翔体１００の正面に相当する位置であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。目標１５０の位置が飛翔体１００の正面に相当する位置でない場合（ステップＳ２３でＮＯ）、目標１５０の位置が飛翔体１００の正面に相当する位置になるように飛翔体１００の向きを制御するため、再び上述のステップＳ１９以降の動作が行われる。
【００４４】
目標１５０の位置が飛翔体１００の正面に相当する位置である場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、目標検出部１３４は、目標１５０の位置に基づき有効にする受光部を切り替えるか否かを判断する（ステップＳ２４）。この動作を行う理由を説明する。目標１５０が飛翔体１００の正面に相当する位置にある場合、目標１５０は、受光可能な範囲の端部付近に位置している可能性がある。この状態で目標１５０が移動すると、目標１５０が受光可能な範囲から外れて、目標１５０を見失うおそれがある。一方、このような場合には、受光部を切り替えることでより受光可能な範囲の中心に近い位置で目標１５０を検出することができる可能性がある。そこで、ステップＳ２４において、目標検出部１３４は、受光部を切り替えることで目標１５０が受光可能な範囲の中心に近づくかどうかという判断基準で受光部を切り替えるべきか否かを判断する。この動作により、より適切な受光部を選択可能となり、目標１５０を見失うおそれを低減することができる。
【００４５】
目標検出部１３４が受光部を切り替える必要がないと判断する場合（ステップＳ２４でＮＯ）、そのままの状態で飛翔体１００の制御を継続するため、再び上述のステップＳ１９以降の動作が行われる。目標検出部１３４が受光部を切り替える必要があると判断する場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、撮像制御部１３３は有効にする受光部を切り替えて（ステップＳ２５）、再び上述のステップＳ１９以降の動作が行われる。
【００４６】
以上のようにして、図６に示された誘導方法によれば、目標１５０の検出と飛翔体１００の制御が繰り返される。これらの制御は、飛翔体１００が目標１５０に到達するまで繰り返し行われる。これにより、誘導装置１１０が目標１５０を見失う可能性が低減され、より精度よく飛翔体１００の誘導を行うことができる。
【００４７】
本実施形態の誘導装置によれば、複数の受光部を有する撮像部により目標を検出することができるため、ジンバル構造のように１つのセンサを目標の方向に向けるための機構を要しない。したがって、本実施形態によれば、より単純化された構造を有する誘導装置が提供される。そのため、本実施形態の誘導装置は、小型化及び低コスト化が可能となり、より単純化された誘導方法が適用可能である。更に、本実施形態の誘導装置は、構造が単純であるため、装置の駆動に要する時間を短くすることができるため、目標の検出時間を短縮化し得る。また、本実施形態の誘導装置は、ジンバル構造のような可動部が少ないので、耐衝撃性が良好となり得る。
【００４８】
［その他の実施形態］
図７は、誘導装置１１０の概略構成図であり、上述の実施形態の概略を示すものである。図７には、第１受光部１２１、第２受光部１２２、画像生成部１２４及び制御部（誘導装置制御部）１３０を有する誘導装置１１０が図示されている。第１受光部１２１は、第１範囲からの光を受光可能である。第２受光部１２２は、第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能である。画像生成部１２４は、目標１５０から射出され、第１受光部又は第２受光部で受光された光により画像を生成する。制御部（誘導装置制御部）１３０は、画像の中の目標１５０の位置に基づき、被誘導物を目標１５０に誘導するための制御を行う。
【００４９】
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、以下のような変形を行ってもよい。
【００５０】
上述の実施形態においては、第１受光部１２１と第２受光部１２２を通過した光はいずれも画像生成部１２４に入射される構成となっている。言い換えると、２つの受光部は１つの画像生成部１２４を共有している。しかしながら、第１受光部１２１と第２受光部１２２のそれぞれが個別の画像生成部を有していてもよい。シャッタ１２３ａ等により光路を切り替えることが不要となるので、選択部１２３の構成を簡略化すること、あるいは選択部１２３を省略することができる。
【００５１】
上述の実施形態においては、角速度センサ１０２は飛翔体１００に設けられているが、角速度センサ１０２は、飛翔体１００ではなく誘導装置１１０に搭載されていてもよい。この場合、誘導部１３１で取得される情報は飛翔体１００ではなく誘導装置１１０の姿勢に関する情報となるが、誘導装置１１０は飛翔体１００に搭載されていることから飛翔体１００の姿勢に関する情報と同視できる。したがって、飛翔体制御部１０１は、上述の実施形態と同様の制御が可能である。なお、この場合、角速度センサ１０２で得られた角速度から飛翔体１００の姿勢に関する情報を取得する演算は、飛翔体制御部１０１ではなく誘導装置１１０内の誘導部１３１等で行われ得る。
【００５２】
画像処理部１３２の構成は一例であり、例示したもの以外の画像処理機能を更に有していてもよい。例えば、画像処理部１３２は、ノイズ除去、コントラスト補正、ガンマ補正等の目標１５０の検出を容易にするための画像処理機能を有していてもよい。また、像ずれ補正部１３５、歪み補正部１３６の補正処理は必須ではなく、省略することにより処理を更に簡略化してもよい。
【００５３】
上述の実施形態においては、誘導装置１１０は飛翔体１００の進行方向正面に設けられる構成を前提としているが、これに限られない。例えば、飛翔体１００の側面に誘導装置１１０が設けられていてもよい。この場合、飛翔体１００の進行方向正面が死角とならない位置に誘導装置１１０を設けることが好ましい。飛翔体１００が目標１５０に向かって飛翔しているときに目標１５０が検出可能な状態とするためである。
【００５４】
図６に示された誘導方法は必須のものではなく、目標１５０の検出あるいは飛翔体１００の制御を一定時間ごとに行うなどの方法により、処理を簡略化してもよい。例えば、誘導装置１１０はシャッタ１２３ａを常に一定速度で回転させておいて、一定時間ごとに有効になる受光部が切り替わる構成であってもよい。この変形実施形態では、画像生成部１２４は、受光部が切り替わるタイミングで画像を取得することで、誘導装置１１０の＋Ｙ方向側の画像と−Ｙ方向側の画像の両方を交互に取得することができる。目標検出部１３４は、これらの画像から目標１５０を検出することができる。シャッタ１２３ａを駆動するモータの始動時において、モータには大きな電流が流れる。しかしながら、シャッタ１２３ａが一定速度で回転しているときには、始動時よりもモータを流れる電流は少なくなる。そのため、図６に示された誘導方法のようにシャッタ１２３ａが回転と停止を繰り返すことがある手法に比べ、本変形実施形態のようにシャッタ１２３ａを一定速度で回転させ続ける手法の方が少ない消費電流での駆動が可能となり得る。
【００５５】
上述の実施形態においては、誘導装置１１０は飛翔体１００の誘導を行う装置であるが、何らかの目標の検出を行う装置であれば、飛翔体の誘導以外の用途にも適用可能である。例えば、防犯システム、監視システム等のセキュリティ対応機器に、上述の実施形態の誘導装置１１０を適用してもよい。
【００５６】
上述の実施形態においては、被誘導物は飛翔体１００であるが、被誘導物は飛翔体に限定されない。例えば、地上を走行する物体、あるいは水上又は水中を航行する物体であってもよい。しかしながら、飛翔体１００には全方位にわたり移動し得る目標１５０に対する誘導が求められるため、上述の実施形態の誘導装置１１０は飛翔体の誘導の用途においてより効果的に用いることができる。なお、飛翔体１００が飛翔可能な領域は、大気中であってもよく、宇宙空間であってもよく、その両方であってもよい。
【００５７】
上述の実施形態の飛翔体１００及び誘導装置１１０を構成する各機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせた構成により実現されてもよい。例えば、誘導装置制御部１３０の各機能は、誘導装置１１０に設けられたＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶媒体に記憶されたプログラムをＲＡＭ（Random Access Memory）にロードして実行することにより提供されるものであってもよい。記憶媒体は、例えば、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な不揮発性記憶媒体であり得る。また、例えば、誘導装置制御部１３０の各機能は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の回路により実現されてもよい。
【００５８】
上述の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００５９】
（付記１）
第１範囲からの光を受光可能な第１受光部と、
前記第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能な第２受光部と、
目標から射出され、前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光により画像を生成する画像生成部と、
前記画像の中の前記目標の位置に基づき、被誘導物を前記目標に誘導するための制御を行う制御部と
を有することを特徴とする誘導装置。
【００６０】
（付記２）
前記第１範囲及び前記第２範囲は、前記被誘導物の進行方向において、少なくとも一部が重複していることを特徴とする付記１に記載の誘導装置。
【００６１】
（付記３）
前記第１受光部及び前記第２受光部は、それぞれ１８０°以上の画角を有するレンズを含むことを特徴とする付記１又は２に記載の誘導装置。
【００６２】
（付記４）
前記第１受光部又は前記第２受光部のいずれか一方の受光部を有効にし、他方の受光部を無効にする選択部を更に有することを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の誘導装置。
【００６３】
（付記５）
前記選択部は、前記第１受光部又は前記第２受光部のうちの有効にされている受光部で受光された光により生成される前記画像の中に前記目標が検出されない場合、有効にする受光部を切り替えることを特徴とする付記４に記載の誘導装置。
【００６４】
（付記６）
前記選択部は、前記第１受光部又は前記第２受光部のうちの有効にされている受光部で受光された光により生成される前記画像の中に前記目標が検出され、かつ、有効にする受光部を切り替えると前記目標の位置が前記画像の中心に近づく場合に、有効にする受光部を切り替えることを特徴とする付記４又は５に記載の誘導装置。
【００６５】
（付記７）
前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光を検出する検出部を更に有し、
前記第１受光部から前記検出部までの光路と前記第２受光部から前記検出部の間の光路の違いに起因する像ずれを補正する像ずれ補正部を更に有することを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載の誘導装置。
【００６６】
（付記８）
前記第１受光部又は前記第２受光部に対する光の入射角度に依存して生じる前記画像の歪みを補正する歪み補正部を更に有することを特徴とする付記１乃至７のいずれか１項に記載の誘導装置。
【００６７】
（付記９）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の誘導装置を有し、前記誘導装置により誘導されることを特徴とする飛翔体。
【００６８】
（付記１０）
第１範囲からの光を受光可能な第１受光部と、前記第１範囲と同一でない第２範囲からの光を受光可能な第２受光部とを有する誘導装置を用いた誘導方法であって、
目標から射出され、前記第１受光部又は前記第２受光部で受光された光により画像を生成する画像生成ステップと、
前記画像の中の前記目標の位置に基づき、被誘導物を誘導するための制御を行う制御ステップと
を有することを特徴とする誘導方法。
【符号の説明】
【００６９】
１１０  誘導装置
１２１  第１受光部
１２２  第２受光部
１２４  画像生成部
１３０  誘導装置制御部（制御部）
【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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【図７】
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