信息处理装置和信息处理方法与流程

本公开涉及一种信息处理装置和信息处理方法，特别地涉及一种通过选通成像和指示选通成像的方向的激光指示器等的组合，使得即使在存在诸如雾等半透明物质的情况下也适宜地引导飞行物体的信息处理装置和信息处理方法。

背景技术：

提出了一种成像技术，其用于通过发射脉冲光并仅在脉冲光到达并照射的预定时间段内由图像传感器拍摄图像而仅对特定距离处的被摄体进行清晰成像，该成像技术被命名为诸如主动选通成像(activegatedimaging)、主动成像(activeimaging)或距离选通主动成像(range-gatedactiveimaging)等并且在日本被称为选通成像(gatedimaging)(参见非专利文献1)。

此外，还提出了一种技术，其中将精确定位(pinpoint)的光(激光指示器等的光)投射到目标物体上以引导飞行物体，并且飞行物体检测从目标物体反射的精确定位的光的方向并朝向所检测出的方向飞行而飞向目标物体(参见专利文献1)。

需要指出的是，例如，作为用于知晓光的强度和方向的装置，已知的是作为excelitastechnologiescorporation的产品的harlid(高角分辨率激光照射检测器(highangularresolutionlaserirradiancedetector))(商标)。

[引用文献列表]

[非专利文献]

非专利文献1：davidmonnin,arminl.schneider,frankchristnacher,yveslutz,"a3doutdoorscenescannerbasedonanight-visionrange-gatedactiveimagingsystem,"3ddataprocessingvisualizationandtransmission,internationalsymposiumon,pp.938-945,thirdinternationalsymposiumon3ddataprocessing,visualization,andtransmission(3dpvt'06),2006

[专利文献]

专利文献1：jps62-175683a

技术实现要素：

[发明要解决的技术问题]

顺便提及地，在过去的飞行器的飞行控制系统中，当产生雾时，存在以下缺点。首先，为了将激光指示器的光投射到目标物体上，操作者必须能够视觉识别目标物体所在的位置，但是存在操作者不能视觉识别雾中的目标物体的可能性。

于是，如果使用上述选通成像装置，则即使在雾中也能够视觉识别目标物体，但是需要使选通成像装置和激光指示器协作。

另外，即使可以将激光指示器的光朝向目标物体投射，所投射的光也会从存在于激光指示器和目标物体之间的雾反射。

因此，飞行物体检测到被雾反射的光以及到达目标物体并被目标物体反射的光，但是需要判断朝向哪个光飞行。

鉴于这样的情况而完成了本公开，特别地使选通成像装置和激光指示器协作，使得即使在诸如雾等半透明物质中也能够视觉识别目标物体，以适宜地将飞行物体引导至目标物体。

[解决问题的技术方案]

根据本公开的第一方面，提供了一种信息处理装置，其利用聚光指示所述信息处理装置所关注的方向，所述信息处理装置包括：构造成拍摄选通图像的选通成像部；和构造成投射所述聚光的聚光投射部。所述聚光投射部沿与所述选通成像部的图像拍摄方向相同的方向投射所述聚光。

所述选通成像部可以在第一时间段中间歇地拍摄选通图像，所述聚光投射部可以在与所述第一时间段不同的第二时间段中间歇地投射所述聚光，并且所述第一时间段和所述第二时间段可以交替地重复。

所述聚光投射部可以通过以预定间隔发射脉冲光来投射所述聚光。

还可以包括：构造成输入距目标物体的距离的输入部；和构造成显示由所述选通成像部拍摄的图像的显示部。所述聚光投射部的所述聚光的投射方向能够由使用者设定成预定方向，以及在其中所述预定方向和所述距离与所述目标物体所存在的方向和距离一致的情况下，所述选通成像部可以拍摄所述目标物体的所述选通图像，并且被拍摄的所述目标物体可以作为所述选通图像显示在所述显示部上。

当所述预定方向和所述距离与预定目标物体所存在的方向和距离一致并且所述目标物体作为所述选通图像显示在所述显示部上时，所述聚光投射部可以将所述聚光投射到存在于与所述选通成像部的图像拍摄方向相同的方向上的所述目标物体上。

根据本公开的第一方面，提供了一种信息处理装置的信息处理方法，所述信息处理装置利用聚光指示所述信息处理装置所关注的方向，所述信息处理方法包括以下步骤：拍摄选通图像；和投射所述聚光。所述聚光沿与所述选通图像的图像拍摄方向相同的方向投射。

在本公开的第一方面中，拍摄选通图像，投射聚光，并且所述聚光沿与所述选通图像的图像拍摄方向相同的方向投射。

根据本公开的第二方面，提供了一种信息处理装置，其检测另一个信息处理装置所关注的方向，所述信息处理装置包括：飞来光检测部，所述飞来光检测部构造成检测当所述另一个信息处理装置沿所述另一个信息处理装置所关注的方向投射的聚光被目标物体反射时的反射光的光量与时间；和最大值检测部，所述最大值检测部构造成在预定时间段内检测由所述飞来光检测部检测到的光量的最大值与时间。

所述飞来光检测部还可以检测所述反射光的飞来方向，以及所述信息处理装置还可以包括方向检测部，所述方向检测部构造成通过基于所述反射光的光量为最大值的时间来确定所述反射光的飞来方向以检测所述另一个信息处理装置所关注的方向。

所述预定时间段可以由所述另一个信息处理装置指定。

所述最大值检测部可以在每个所述预定时间段中重复多次检测由所述飞来光检测部检测到的光量的最大值与所述时间的处理。

所述预定时间段可以是所述飞来光检测部能够接收基于从自身位置到所述目标物体的距离而设定的所述反射光的时间段。

所述预定时间段可以是所述飞来光检测部能够接收基于通过从自身位置到所述目标物体的距离中减去所述自身移动距离所获得的距离而设定的所述反射光的时间段。

还可以包括其飞行由所述方向检测部控制的飞行物体。所述方向检测部可以控制所述飞行物体沿所述另一个信息处理装置所关注的所述目标物体的方向飞行。

根据本公开的第二方面，提供了一种信息处理装置的信息处理方法，所述信息处理装置检测另一个信息处理装置所关注的方向，所述信息处理方法包括以下步骤：检测所述另一个信息处理装置沿所述另一个信息处理装置所关注的方向投射的光中的来自预定目标物体的反射光的光量与时间；和在预定时间段内检测所检测到的光量的最大值与时间。

在本公开的第二方面中，检测朝向另一个信息处理装置所关注的方向投射的光中的来自预定目标物体的反射光的光量与时间，并且在预定时间段内检测所检测到的光量的最大值与时间。

[发明的有益效果]

根据本公开的一方面，即使在存在诸如雾等半透明物质的情况下，也能够适宜地将飞行物体引导至目标物体。

附图说明

图1是示出了选通成像装置的构成例的框图。

图2是用于说明本公开的飞行控制系统的概要的图。

图3是用于说明本公开的飞行控制系统的概要的图。

图4是示出了本公开的引导控制装置的构成例的框图。

图5是示出了引导控制装置中的选通成像部的成像范围与激光指示器的发射方向之间的关系的图。

图6是用于说明飞行控制系统的构成例的图。

图7是用于说明飞行控制处理的时序图。

图8是用于说明引导控制处理的流程图。

图9是用于说明飞行控制装置的构成例的框图。

图10是用于说明第二操作的时序图。

图11是用于说明在飞行物体飞行之前的第二操作和在飞行物体已经飞行之后的第二操作的图。

图12是用于说明在飞行物体飞行之前的第二操作和在飞行物体已经飞行之后的第二操作的时序图。

图13是用于说明飞行控制处理的流程图。

图14是用于说明通用个人计算机的构成例的图。

具体实施方式

在下文中，参照附图对本公开的优选实施方案进行详细说明。需要指出的是，在本说明书和附图中，具有基本上相同功能和结构的结构要素用相同的附图标记表示，并且省略对这些结构要素的重复说明。

<关于选通成像>

本公开的飞行控制系统进行控制，通过选通成像和指示选通成像的方向的激光指示器的组合，使得即使在存在诸如雾等半透明物质的情况下，也适宜地引导飞行物体的飞行。

因此，在说明本公开的飞行控制系统时，首先对选通成像的原理进行说明。

图1是用于说明进行选通成像的选通成像装置11的构成及其原理的图。

选通成像装置11包括发射脉冲光的发光部21和通过接收反射光来拍摄作为被摄体的目标物体的图像的图像传感器22。

例如，假设在图1所示的状态下通过使用选通成像装置11来对被摄体13进行成像。即，假设在选通成像装置11和被摄体13的中间附近产生雾12。

在这种情况下，如图1所示，通过设定成仅接收来自被摄体13存在于其间的距离d1和距离d2(即，曝光开始时刻t1'＝(2×d1)/c和曝光结束时刻t2'＝(2×d2)/c)之间的范围的反射光，图像传感器22仅接收来自被摄体13的反射光，而不接收来自雾12的反射光。

结果，图像传感器22可以拍摄清晰的被摄体13的投影图像。这里，“到雾12的距离”<距离d1<“到被摄体13的距离”<距离d2。在发射脉冲光之后被雾12反射并返回的光比时刻t1'＝(2×d1)/c更早，因此该光不会被图像传感器22接收。

通过具有上述原理的选通成像，即使在被摄体13和选通成像装置11之间存在诸如雾12等半透明物质的状态下，选通成像装置11也可以仅拍摄存在于预定距离处的被摄体13的清晰图像。

<本公开的飞行控制系统的构成例>

接着，对通过使选通成像装置11和激光指示器协作来控制飞行物体的飞行方向的引导的飞行控制系统的概要进行说明。

如图2所示，在该飞行控制系统中，例如，操作者31从岸壁(quaywall)51操作引导控制装置32(输入距离信息并改变激光指示器的指示方向)以将携带有救援物资的诸如无人机等被引导的飞行物体35的飞行引导到作为在海52上漂浮的诸如游艇等船舶的目标物体34，以将来自飞行物体35的救援物资运送到作为目标物体34的船舶上。

此时，假设在岸壁51与目标物体34之间产生有雾33。来自设置在引导控制装置32中的激光指示器72(图4)的光l1在光l1到达目标物体34时被反射，并且作为反射光l2到达携带有救援物资(未示出)的诸如无人机等飞行物体35。例如，飞行物体35瞄准该反射光l2飞来的方向而沿飞行方向f1飞行。

由于诸如游艇等目标物体34在漂移，所以其位置随时间而变化。因此，操作者31调整引导控制装置32的方位，使得来自激光指示器72的光l1总是朝向目标物体34投射。

例如，在经过预定时间之后的下一时刻(例如，在2/60秒之后)，图2所示的状态变为图3所示的状态。此时，与图2中的目标物体34所示的状态相比，图3中的目标物体34'移动(漂移)到图中的右下方向。

然后，操作者31调整引导控制装置32的方位，使得来自激光指示器72的光l1投射到沿图中的右下方向移动的目标物体34。此外，飞行物体35沿飞行方向f1飞行，因此向图3所示的飞行物体35'移动。来自设置在引导控制装置32中的激光指示器72的光l1'到达目标物体34'，被反射为反射光l2'，并且到达携带有救援物资的飞行物体35'。通过瞄准反射光l2'的飞来方向，飞行物体35'朝向作为目标物体34'的方向的飞行方向f1'飞行。

通过始终使来自激光指示器72的光l1或l1'朝向目标物体34或34'连续投射，飞行物体35或35'可以接近目标物体34或34'。最终，飞行物体35与目标物体34碰撞，并且例如如果来自激光指示器72的光连续地投射到作为目标物体34的游艇的帆上，则例如诸如无人机等飞行物体35与游艇的帆碰撞并坠落。如果飞行物体35与帆碰撞并坠落，则飞行物体35被破坏，但是飞行物体35所携带的救援物资可以运送给游艇的船员。

当然，可以在飞行物体35上安装防撞装置(未示出)，从而使得飞行物体35在即将碰撞时自动下降和着陆。以这种方式，能够使飞行物体35着陆在游艇的甲板上，而不会破坏飞行物体35。需要指出的是，省略对防撞装置的详细说明。

顺便提及地，如参照图2所说明的，来自激光指示器72的光l1也被雾33反射，并且作为反射光l3到达飞行物体35。飞行物体35需要区分反射光l3和反射光l2。另外，操作者31需要使来自激光指示器72的光朝向位于雾33的远侧的目标物体34投射。通过满足这样的需求，本公开的飞行控制系统对于即使在诸如雾等半透明物质中的目标物体也可以对其进行视觉识别，从而将飞行物体引导至目标物体。

<本公开的飞行控制系统中的引导控制装置的构成例>

接着，参照图4对本公开的飞行控制系统中的引导控制装置32的构成例进行说明。

引导控制装置32包括控制部71、激光指示器72、选通成像部73、监视器74和输入部75。

控制部71控制选通成像部73的操作并控制激光指示器72的发光。另外，当操作者31操作输入部75以输入距目标物体34的距离信息时，输入部75根据操作内容将距目标物体34的距离信息发送到控制部71。另外，当操作者31操作输入部75以指示飞行物体35的飞行开始时，输入部75将飞行开始的指示发送到控制部71。控制部71基于该指示来指示飞行物体35的飞行。

另外，控制部71生成同步脉冲信号，并将同步脉冲信号从同步时机输出端子76输出到与飞行物体35连接的飞来方向检测装置41。

选通成像部73包括发光部81和图像传感器82。选通成像部73与参照图1说明的选通成像装置11类似，因此发光部81和图像传感器82也与发光部21和图像传感器22类似。

也就是说，图像传感器82控制发光部81在基于由输入部75输入的预定距离信息设定的时机发光，拍摄预定距离处的目标物体34的图像，并且使目标物体34显示在诸如液晶显示器(lcd)和有机电致发光(el)等监视器74上。

例如，如图5所示，激光指示器72将脉冲状的激光(图2的光l1)朝向方向p1投射，沿该方向激光与成像面基本上垂直地透过图像传感器82的成像范围z1的大致中心位置。

需要指出的是，实际上在图像传感器82的前方设有诸如透镜等光学区块，并且由光学区块收集被摄体的图像，使得被摄体的图像投影并形成在图像传感器82的成像面上。

也就是说，激光沿方向p1投射，沿该方向激光透过选通成像部73的图像传感器82中的成像范围z1的大致中心位置，由此操作者31仅观看监视器74并调整引导控制装置32的方位以将目标物体34定位在监视器74的中心位置处就将激光指示器72的光适宜地投射到目标物体34上。

<引导控制装置的操作>

接着，对引导控制装置32的操作进行说明。

当考虑到由飞行物体35发送救援物资时，岸壁51处的操作者31在初始阶段由于雾33而不能清楚地视觉识别目标物体34，从而不能识别到目标物体34的方向和距离。

因此，操作者31需要将引导控制装置32的选通成像部73向各种方向引导，设定各种距离，进行选通成像，重复这些操作直到作为目标物体34的游艇出现在监视器74上。

如上所述，选通成像部73可以仅拍摄位于特定距离处的物体的清晰图像。由于到目标物体34的距离是未知的，所以尝试了各种距离的成像。距离的指定由输入部75进行。通过操作输入部75输入的距离的信息被发送到控制部71。控制部71控制选通成像部73的发光部81发射脉冲光，并且控制图像传感器82的曝光，以根据由输入部75输入的距离进行适宜曝光时间的曝光。

需要指出的是，适宜曝光时间是指在发光部81发射脉冲光之后的以(2ד输入部75输入的距离”)/c(c：光速)为中心的微小时间。

在初始阶段，操作者31尝试各种方向和距离，但是一旦找到目标物体34，则此后操作者31观察传输到监视器74的目标物体34的清晰图像，并且微调引导控制装置32的方向以使得目标物体34的图像出现在监视器74的中心。然后，操作者31通过输入部75指示飞行物体35的飞行开始。

当飞行开始的指示被传送到控制部71时，控制部71使适宜同步时机的信号(同步脉冲信号)从同步时机输出端子76输出到飞行物体35的飞来方向检测装置41。

需要指出的是，如图6所示，同步时机输出端子76通过使用配线92与设置在飞行物体35中的飞来方向检测装置41(图9)的同步时机输入端子111(图9)电气且物理地连接。飞来方向检测装置41通过支柱91与飞行物体35的主体一体化。飞来方向检测装置41判断飞行方向(稍后详细说明)，并经由飞来方向指示输出端子112将飞行方向传送到飞行物体35的主体。然后，飞行物体35飞行以在运送方向上移动。

此外，配线92由容易断裂的细的传输线构成，并被构造成随着飞行物体35开始飞行并且随着飞行物体35(即，飞来方向检测装置41)和引导控制装置32彼此分离而被切断。

如参照图3所说明的，即使在飞行开始的指示之后，操作者31也始终在观看监视器74的同时连续地微调引导控制装置32的方位以使得目标物体34位于监视器74的中心位置。

<关于选通成像和激光指示器的操作>

接着，参照图7的时序图，按时间顺序对引导控制装置32的操作进行说明。

如图7所示，第一操作m1-x和第二操作m2-x(x＝1,2,3,...)每1/60秒交替切换并且在时刻t91,t92,t93...处操作。对于第一操作m1-x的1/60秒，由选通成像部73进行选通成像，并且在监视器74上进行实时显示。结果，操作者31可以每2/60秒观看到目标物体34的清晰图像。在第二操作m2-x的1/60秒中，激光指示器72在最初发射脉冲光。

如上所述，由于操作者31始终微调引导控制装置32的方位以使得目标物体34的投影图像出现在监视器74的中心，所以来自激光指示器72的脉冲光即使在当目标物体34连续移动时也连续投射到目标物体34上。由于第二操作m2-x每2/60秒重复一次，所以来自激光指示器72的脉冲光的发射间隔是2/60秒。这里，来自激光指示器72的脉冲光是从时刻t101到t102，从t103到t104，...，并且各时机是中间时刻。

第二操作m2-x的时间段与选通成像(第一操作m1-x)的时间段分开设置。因此，能够区分来自指示目标的激光指示器72的发光和来自选通成像中的发光部81的发光。

假设在第一操作m1-1中，操作者31可以将引导控制装置32引导到适宜方向上。也就是说，假设目标物体34的投影图像出现在监视器74的中央。此时，操作者31从输入部75指示飞行开始。

在第二操作m2-1(紧接在从输入部75输入飞行开始的指示之后的第二操作m2-x)中，控制部71指示激光指示器72发射脉冲光，然后在发光之后，在延迟了时间(t1-δt1)的时刻从同步时机输出端子76输出同步脉冲信号。这里，t1是当之前输入部75指示的距离为d时，根据光速c和往返距离2d计算出的往返时间t1＝(2×d)/c。此外，δt1是考虑到距离测量的误差的值，并且是预定微小值。

在从同步时机输入端子111接收到同步脉冲信号时，飞来方向检测装置41检测来自激光指示器72的脉冲光(在第二操作m2-1中发射的脉冲光)被目标物体34反射的反射光l2。然后，飞来方向检测装置41经由飞来方向指示输出端子112指示飞行物体35沿该方向飞行。由此，飞行物体35开始沿适宜的方向(即，朝向目标物体34)飞行。如前所述，在第二操作m2-1之后立即拉动和切断配线92。

也就是说，此后，飞行物体35开始基于由引导控制装置32的激光指示器72投射的信息自动飞行。

<引导控制方法>

这里，参照图8的流程图，对引导控制装置32的引导控制方法进行说明。

在步骤s11中，控制部71将定时计数器(timercounter)t(未示出)复位为0。需要指出的是，定时计数器t可以测量等于或小于1/60秒的时间。

在步骤s12中，控制部71控制选通成像部73进行选通成像，并使所拍摄的图像显示在监视器74上。更具体地，选通成像部73在与从输入部75输入的距离对应的时机控制发光部81发射脉冲光，并且通过图像传感器82捕获从发光部81发射的脉冲光被存在于输入距离处的目标物体34反射的反射光。

在步骤s13中，控制部71确定定时计数器t是否已经计数了1/60秒，并且重复类似的处理直到定时计数器t计数了1/60秒。然后，在其中确定在步骤s13中已经计数了1/60秒的情况下，处理进行到步骤s14。

在步骤s14中，控制部71将定时计数器t复位为0，并控制激光指示器72发射脉冲光。

在步骤s15中，控制部71确定输入部75是否已经被操作指示飞行开始。在其中在步骤s15中没有指示飞行开始的情况下，处理进行到步骤s18。

在步骤s18中，控制部71确定定时计数器t是否已经计数了1/60秒，并且重复类似的处理直到定时计数器t计数了1/60秒。然后，在其中在步骤s18中已经计数了1/60秒的情况下，处理返回到步骤s11，并且重复随后的处理。

也就是说，通过步骤s11～s13的处理，以1/60秒间隔进行第一操作m1-x的处理，此后，通过步骤s14、s15和s18的处理，以1/60秒间隔进行第二操作m2-x的处理，以便交替地重复第一操作m1-x和第二操作m2-x的处理。

另一方面，在改变由输入部75设定的距离和引导控制装置32的方位的同时，重复上述处理直到目标物体34显示在监视器74的中心。

然后，在其中目标物体34显示在监视器74的中心以允许指示飞行开始的情况下，例如，在其中在步骤s15中输入部75被操作指示飞行开始的情况下，处理进行到步骤s16。

在步骤s16中，控制部71确定定时计数器t的值是否已经达到t1-δt1。

在其中在步骤s16中定时计数器t的值已经达到t1-δt1的情况下，处理进行到步骤s17。

在步骤s17中，控制部71从同步时机输出端子76输出同步脉冲信号，并且处理进行到步骤s18。

作为该处理的结果，诸如无人机等飞行物体35开始飞行，伴随于此，在飞行物体35移动了预定距离之后，连接飞行物体35的飞来方向检测装置41和引导控制装置32的配线92被拉动并切断。

<飞来方向检测装置的构成例>

接着，参照图9的框图，对本公开的飞来方向检测装置41的构成例进行说明。

飞来方向检测装置41与引导控制装置32配对地操作。飞来方向检测装置41检测从引导控制装置32的激光指示器72以2/60秒的间隔发射的脉冲光被目标物体34反射的反射光l2。飞来方向检测装置41控制飞行物体35的飞行，使得飞行物体35沿检测到反射光l2的方向飞行。

如图9所示，飞来方向检测装置41包括检测时机控制部131、速度计算部132、飞来方向检测部133、最大光量检测部134、方向检测部135、飞来方向指示部136、同步时机输入端子111和飞来方向指示输出端子112。

基本上，飞来方向检测装置41直到飞来方向检测装置41经由同步时机输入端子111接收到来自引导控制装置32的同步脉冲信号才进行操作。在经由同步时机输入端子111接收到来自引导控制装置32的同步脉冲信号(图7中的第二操作m2-1)时，检测时机控制部131控制飞来方向检测部133并使其操作2×δt1的时间。需要指出的是，δt1是预定微小值。

飞来方向检测部133检测到达飞来方向检测装置41的光的强度和方向，并且例如是作为excelitastechnologiescorporation的产品的harlid(高角分辨率激光照射检测器)(商标)等。即，如图9所示，当反射光l2入射时，对飞来强度和飞来方向进行检测，并且将检测结果中的光强度数据供给到最大光量检测部134，将飞来方向数据供给到方向检测部135。

飞来方向检测部133将顺序获得的光强度数据供给到最大光量检测部134。最大光量检测部134在其中飞来方向检测部133进行操作的2×δt1的时间段内检测光量变为最大的时间，并且将该时间供给到检测时机控制部131和飞来方向指示部136。

方向检测部135在其中飞来方向检测部133进行操作的2×δt1的时间段内连续地记录飞来方向，将时间和飞来方向记录为彼此相关联的数据，并且将该数据供给到飞来方向指示部136。

飞来方向指示部136从方向检测部135获取与从最大光量检测部134供给的光量变为最大的时间相对应的飞来方向，并且识别出其中在2×δt1的时间段内光量最大的飞来方向。

飞来方向指示部136经由飞来方向指示输出端子112控制飞行物体35沿其中光量变为最大的飞来方向前进。由此，飞行物体35可以朝向目标物34前进。

此外，如图7所示，飞行物体35在第二操作m2-1的操作中开始飞行，并且配线92被破坏，从而使得信息变得不能从引导控制装置32传送到飞来方向检测装置41。在第二操作m2-2中及之后，飞来方向检测装置41需要在没有来自引导控制装置32的指示的情况下独立地检测从激光指示器72发射的脉冲光(在第二操作m2-x中发射的脉冲光：x是等于或大于2的整数)被目标物体34反射的反射光，以便决定飞行方向并继续顺序飞行。

为此，需要飞行物体35的速度数据。因此，在飞来方向检测装置41中设有速度计算部132。例如，速度计算部132包括全球定位系统(gps)和时钟(例如，实时时钟等)，并且利用内部gps获得自身的飞行位置信息，并通过计算每单位时间的位置差来计算速度。

<关于飞来方向检测装置的操作>

参照图10，对第二操作m2-1中飞来方向检测装置41的操作(开始飞行之前的初始操作)进行说明。另外，参照图11和图12，对第二操作m2-2中和之后的飞来方向检测装置41的操作(开始飞行之后的操作)进行说明。第二操作m2-x(x是等于或大于3的整数)的说明与第二操作m2-2(图10和图11)类似。

(开始飞行之前的初始操作)

图10示出了在第二操作m2-1期间引导控制装置32中的激光指示器72的脉冲光的发射以及飞来方向检测装置41中的飞来方向检测部133的受光量(光强度)的时间变化。如图10所示，在第二操作m2-1中的初始时刻t131到t132从激光指示器72发射脉冲光。需要指出的是，图10中的时刻t131和t132分别与图7中的时刻t101和t102相同。

由于雾33位于目标物体34的前方，所以在初始操作中，来自激光指示器72的脉冲光被雾33反射，因此飞来方向检测部133接收到反射光l3(图2)。

由于雾33具有厚度，所以反射光l3被飞来方向检测部133接收的时间段并不立即结束，而是在预定时间段内连续接收反射光。此外，随着激光指示器72的光l1(图2)朝向雾33前进，由雾33引起的反射光l3的强度减弱。因此，如图10中的范围z11所示，所接收到的来自雾33的反射光l3的受光强度随时间衰减。换句话说，反射光l3具有来自雾33的前方的强烈的反射强度和来自雾33的后侧的较弱的反射强度。

激光指示器72的光l1(图2)在穿过雾(半透明物质)33前进的同时衰减，但最终到达目标物体34。已经到达目标物体34的光l1被目标物体34完全反射，生成要被接收的反射光l2(图2)。由于目标物体34是不透明的，所以如图10中的范围z12所示，来自目标物体34的反射光l2的受光强度比紧接在来自目标物体34的反射之前的范围z13中所示的来自雾(半透明物质)33的反射光l3的强度更强。

此外，脉冲光被从激光指示器72发射、到达目标物体34并被其反射后到达飞来方向检测部133所需的时间近似为时间t1。这里，当选通成像中到目标物体34的距离为d时，时间t1＝(2×d)/c(c：光速)。需要指出的是，在第二操作m2-1中，引导控制装置32和飞行物体35(飞来方向检测装置41)位于几乎相同的位置。

此外，在图10中，考虑误差。也就是说，从激光指示器72的脉冲光发射时至脉冲光到达飞来方向检测部133时的时间理论上不是时间t1，而是最大时间t1max。也就是说，相对于最大时间t1max，时间t1包括误差。如图10所示，作为发射脉冲光的时间段的时刻t131与t132之间的中间时刻t141是发射脉冲光的基准时刻，并且脉冲光被目标物体34反射并到达飞来方向检测部133所需的理论往返时间是最大时间tmax；在这种情况下，到达时刻是时刻t143；而包含误差的到达时刻是时刻t142；误差由δt(＝t143-t142)表示。

因此，在可能的最大误差被假定为δt1的情况下，如图10所示，包含误差δt的接收来自目标物体34的反射光l2的时机被认为是存在于从发射脉冲光起经过时间t1-δt1和经过时间t1+δt之间的某个时机。这里，时间δt1理论上由系统误差来计算，因此是已知的值。

综上所述，飞来方向检测部133的受光量(光强度)的时间变化具有图10所示的关系。

也就是说，在从发射脉冲光起的经过时间已经经过了时间t1-δt1之后，在时刻t152，从引导控制装置32的同步时机输出端子76将同步脉冲信号输入到飞来方向检测装置41的同步时机输入端子111。因此，检测时机控制部131检测来自同步时机输入端子111的同步脉冲信号，并且仅在接下来的时间2×δt1中使飞来方向检测部133操作。

如上所述，通过利用最大光量检测部134检测最大值(图10的波形中的时刻t143处的最大值)并从方向检测部135知晓此时的方向，可以知晓来自目标物体34的反射光l2的方向。以这种方式，在第二操作m2-1中，能够识别相对于目标物体34的飞行方向(图2中的方向f1)。

以这种方式，通过检测在特定的时间范围(这里，在时间t1-δt1和时间t1+δt1之间)内的最大值(在图10中，从发射脉冲光起经过了t1max的时刻t143)，可以检测到不是来自雾33而是来自目标物体34的反射光。

(开始飞行之后的操作)

接着，对第二操作m2-2中和之后的操作进行说明。如上所述，由于没有同步脉冲信号被从引导控制装置32传送到飞来方向检测装置41，所以飞来方向检测装置41需要自动地检测来自激光指示器72的脉冲光被目标物体34反射并返回的反射光l2，并且以反射光l2作为目标位置控制飞行物体35飞行。

如参照图7所说明的，每2/60秒从激光指示器72发射脉冲光。因此，在第二操作m2-2中和之后的处理中可以检测到在第二操作m2-x中接收到来自目标物体34的反射光l2的时间之后的大约2/60秒的时刻具有最大受光强度的反射光。也就是说，其是由第二操作m2-x表示的操作中的处理，其中x是等于或大于2的整数。

然而，在以上说明中，没有考虑从第二操作m2-x到第二操作m2-(x+1)的飞行物体35(即，飞来方向检测装置41)的移动距离。因此，这里，参照图11给出考虑了移动距离的说明。需要指出的是，在图11中，具有与参照图2和图3所说明的功能相同的功能的部件用相同的附图标记和相同的名称表示，并且适宜地省略其说明。

也就是说，图11的上部示出了第二操作m2-1，即，在开始飞行之前引导控制装置32、目标物体34和飞行物体35(即，飞来方向检测装置41)之间的位置关系。需要指出的是，没有示出雾33。这里，假设引导控制装置32和飞行物体35(即，飞来方向检测装置41)位于几乎相同的位置，并且到目标物体34的距离近似为距离d。这被换算为光的往返时间，理论上是时间t1max。

此外，图11的下部示出了第二操作m2-2，即，紧接在开始飞行之后的引导控制装置32、目标物体34和飞行物体35(即，飞来方向检测装置41)之间的位置关系。

在第二操作m2-1之后的2/60秒进行第二操作m2-2，从而飞行物体35(即，飞来方向检测装置41)前进如图11的下部所示的距离d。假设飞行物体35的速度是v，图11中的移动距离d是v×2/60。因此，脉冲光被从引导控制装置32中的激光指示器72发射、到达目标物体34并被其反射、到达飞来方向检测装置41中的飞来方向检测部133所需的时间t2max近似为{2×d-(v×2/60)}/c。即，时间t1max-t2max近似为(v×2/60)/c。

如上所述，脉冲光被从引导控制装置32中的激光指示器72发射、到达目标物体34并被其反射、到达飞来方向检测装置41中的飞来方向检测部133所需的往返时间随着该移动而逐渐变化。在下文中，这个往返时间被称为飞行开始之后的往返时间。

例如，飞行开始之后的往返时间的变化如图12所示。也就是说，在第二操作m2-1中从时刻t211到时刻t212发射第一次脉冲光之后，以时刻t211和t212之间的中间时刻t202为基准，如范围z31所示，由飞来方向检测部133检测到的受光水平因雾33而从初始受光时刻t231逐渐衰减。然后，在范围z32所示的经过了时间t1max的时刻t232，飞来方向检测部133检测到最大值(来自目标物体34的反射光l2的受光水平)。需要指出的是，图12中的时刻t211和时刻t212分别与图7中的时刻t101和时刻t102相同。

另一方面，在2/60秒后发射的脉冲光(第二操作m2-2)中，从时刻t213到时刻t214发射第二次脉冲光之后，以时刻t213和t214之间的中间时刻t204为基准，如范围z33所示，由飞来方向检测部133检测到的受光水平因雾33而从初始受光时刻t235逐渐衰减。然后，在范围z34所示的经过了时间t2max的时刻t215，飞来方向检测部133检测到最大值(来自目标物体体34的反射光l2的受光水平)。需要指出的是，图12中的时刻t213和时刻t214分别与图7中的时刻t103和时刻t104相同。

用于检测时间t1max的来自激光指示器72的第一次脉冲光发射和用于检测时间t2max的来自激光指示器72的第二次脉冲光发射之间的时间差是2/60秒。因此，相对于第一次发射的脉冲光被目标物体34反射的光，第二次发射的脉冲光被目标物体34反射的光延迟了(2/60)-{(v×2/60)/c}秒。

当可能的最大误差是δt1(其是与第二操作m2-1中的误差相同的误差值δt1，但是当然可以在第二操作m2-1和第二操作m2-2之间设定不同的值)时，如图12所示，相对于在第二操作m2-1中由最大光量检测部134检测到的时刻，可以通过检测在以时间(2/60)-{(v×2/60)/c}为中心的±δt1的时间范围tz内光量变为最大值的时刻来获得时间t2max。

如上所述，通过检测在特定时间范围tz(这里，以前一次检测到最大值的时刻为基准，在时间(2/60)-{(v×2/60)/c}-δt1与时间(2/60)-{(v×2/60)/c}+δt1之间)内的最大值(在图12中，自发射第二次脉冲光的时刻t204起经过了时间t2max的时刻t215)，可以检测到不是来自雾33的反射，而是来自目标物体34的反射光l2。

也就是说，以由最大光量检测部134前一次检测到最大值的时刻为基准，检测时间(2/60)-{(v×2/60)/c}-δt1与时间(2/60)-{(v×2/60)/c}+δt1之间的最大值。于是，通过从方向检测部135知晓此次检测到最大值时的时刻的飞来方向，飞来方向指示部136可以指示飞行物体35沿目标物体34的方向前进。

<飞行控制处理>

接着，参照图13的流程图对飞行控制处理进行说明。

在步骤s51中，检测时机控制部131确定是否经由同步时机输入端子111从引导控制装置32供给了同步脉冲信号，并且重复类似的处理，直到供给了同步脉冲信号。

然后，如果在步骤s51中供给了同步脉冲信号，则处理进行到步骤s52。

在步骤s52中，检测时机控制部131控制飞来方向检测部133在时间2×δt1的时间段内检测飞来方向。

在步骤s53中，在时间2×δt1的时间段内，飞来方向检测部133将关于接收到的光强度的信息供给到最大光量检测部134，并将关于飞来方向的信息供给到方向检测部135。

在步骤s54中，最大光量检测部134将光强度最大的时间供给到飞来方向指示部136和检测时机控制部131。

在步骤s55中，飞来方向指示部136根据关于从方向检测部135供给的飞来方向的信息来识别关于与从最大光量检测部134供给的时间相对应的飞来方向的信息。

在步骤s56中，飞来方向指示部136给出指示使得飞行物体35沿所识别的飞来方向飞行，并且控制飞行物体35的飞行。

在步骤s57中，检测时机控制部131确定从最大光强度的时刻起是否已经经过了时间(2/60)-{(v×2/60)/c}-δt1，并且重复类似处理直到确定经过了该时间。这里，速度v由速度计算部132计算，并供给到检测时机控制部131。

然后，在步骤s57中从最大光强度的时刻起已经经过了时间(2/60)-{(v×2/60)/c}-δt1的情况下，处理返回到步骤s52，并重复随后的处理。

通过上述处理，通过以预定时间间隔交替地执行选通成像的方向和激光指示器的投射方向，即使在雾中操作者也可以在视觉上清楚地识别激光指示器所投射的目标物体。

另外，能够从选通成像中指定的成像距离知晓从激光指示器的第一次发光到被目标物体反射并到达飞来方向检测装置的大致时间。此外，飞来方向检测装置可以通过检测该时间附近的光强度的最大值来区分来自目标物体的反射和来自雾的反射，并检测来自目标物体的反射。

此外，考虑到飞来方向检测装置本身的速度，能够知晓从激光指示器的第二次或以后的发光到被目标物体反射并到达飞来方向检测装置的大致时间。因此，飞来方向检测装置可以通过检测该时间附近的光强度的最大值来区分来自目标物体的反射和来自雾的反射，并检测来自目标物体的反射。

尽管在上面说明了飞行物体被引导到作为目标物体的游艇的例子，但是飞行物体以外的物体也可以被引导到游艇以外的目标物体，并且例如船舶、车辆等可以被引导到存在于海洋或陆地上的目标物体。

<通过软件来执行的例子>

顺便提及地，例如，上述一系列处理可以通过硬件来执行，或者可以通过软件来执行。在该一系列处理通过软件来执行的情况下，构成该软件的程序可以从记录介质安装在专用硬件中包含的计算机中或者例如当安装有各种程序时执行各种功能的通用个人计算机等中。

图14示出了通用个人计算机的构成例。个人计算机包括cpu(中央处理器)1001。输入/输出接口1005通过总线1004与cpu1001连接。rom(只读存储器)1002和ram(随机存取存储器)1003与总线1004连接。

与输入/输出接口1005连接的有：由使用者用来输入操作命令的包括诸如键盘、鼠标等输入装置的输入部1006、将处理操作画面或处理结果的图像输出到显示装置的输出部1007、存储程序或各种数据项的包括硬盘驱动器等的存储部1008以及通过以因特网(internet)为代表的网络进行通信处理的包括lan(局域网)适配器等的通信部1009。另外，连接有从诸如磁盘(包括软盘)、光盘(包括cd-rom(光盘只读存储器)和dvd(数字通用光盘))、磁光盘(包括md(小型盘))或半导体存储器等可移动介质1011读取数据并将数据写入到其中的驱动器1010。

cpu1001根据存储在rom1002中的程序或者从诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器等可移动介质1011读取、安装在存储部1008中并从存储部1008加载到ram1003的程序来进行各种处理。ram1003也适宜地存储当cpu1001进行各种处理时所需的数据等。

在如上所述构造的计算机中，例如，cpu1001经由输入/输出接口1005和总线1004将存储在存储部1008中的程序加载到ram1003上，并执行该程序。由此，进行上述一系列处理。

例如，将要由计算机(cpu1001)执行的程序可以被设置为记录在作为封装介质等的可移动介质1011中。此外，可以经由诸如局域网、因特网或数字卫星广播等有线或无线传输介质来提供程序。

在计算机中，通过将可移动介质1011插入到驱动器1010中，可以经由输入/输出接口1005将程序安装在存储部1008中。另外，程序可以经由有线或无线传输介质由通信部1009接收并安装在存储部1008中。此外，程序可以预先安装在rom1002或存储部1008中。

需要指出的是，计算机执行的程序可以是根据本说明书中说明的顺序按时间顺序处理的程序或者是并行处理或在诸如呼叫时等必要的时机处理的程序。

此外，在本说明书中，系统具有多个构成要素(诸如装置或模块(部分))的集合的含义，并且不考虑所有构成要素是否在相同壳体中。因此，系统可以是存储在单独的壳体中并通过网络连接的多个装置或在一个壳体内的包括多个模块的一个装置。

需要指出的是，本公开的实施方案不限于上述实施方案，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下作出各种改变和变形。

例如，本公开可以采用其中一个功能由多个装置通过网络共享和共同处理的云计算的构成。

此外，上述流程图所说明的各步骤可以由一个装置执行或者由多个装置共享和执行。

另外，在其中在一个步骤中包括多个处理的情况下，包括在该一个步骤中的多个处理可以由一个装置执行或者由多个装置共享和执行。

另外，本技术也可以采取如下构成。

<1>一种信息处理装置，其利用聚光指示所述信息处理装置所关注的方向，所述信息处理装置包括：

构造成拍摄选通图像的选通成像部；和

构造成投射所述聚光的聚光投射部，

其中所述聚光投射部沿与所述选通成像部的图像拍摄方向相同的方向投射所述聚光。

<2>根据<1>所述的信息处理装置，其中

所述选通成像部在第一时间段中间歇地拍摄选通图像，

所述聚光投射部在与所述第一时间段不同的第二时间段中间歇地投射所述聚光，以及

所述第一时间段和所述第二时间段交替地重复。

<3>根据<1>或<2>所述的信息处理装置，其中

所述聚光投射部通过以预定间隔发射脉冲光来投射所述聚光。

<4>根据<1>至<3>中任一项所述的信息处理装置，还包括：

构造成输入距目标物体的距离的输入部；和

构造成显示由所述选通成像部拍摄的图像的显示部，

其中所述聚光投射部的所述聚光的投射方向能够由使用者设定成预定方向，以及

在其中所述预定方向和所述距离与所述目标物体所存在的方向和距离一致的情况下，所述选通成像部拍摄所述目标物体的所述选通图像，并且被拍摄的所述目标物体作为所述选通图像显示在所述显示部上。

<5>根据<4>所述的信息处理装置，其中

当所述预定方向和所述距离与预定目标物体所存在的方向和距离一致并且所述目标物体作为所述选通图像显示在所述显示部上时，所述聚光投射部将所述聚光投射到存在于与所述选通成像部的图像拍摄方向相同的方向上的所述目标物体上。

<6>一种信息处理装置的信息处理方法，所述信息处理装置利用聚光指示所述信息处理装置所关注的方向，所述信息处理方法包括以下步骤：

拍摄选通图像；和

投射所述聚光，

其中所述聚光沿与所述选通图像的图像拍摄方向相同的方向投射。

<7>一种信息处理装置，其检测另一个信息处理装置所关注的方向，所述信息处理装置包括：

飞来光检测部，所述飞来光检测部构造成检测当所述另一个信息处理装置沿所述另一个信息处理装置所关注的方向投射的聚光被目标物体反射时的反射光的光量与时间；和

最大值检测部，所述最大值检测部构造成在预定时间段内检测由所述飞来光检测部检测到的光量的最大值与时间。

<8>根据<7>所述的信息处理装置，其中

所述飞来光检测部还检测所述反射光的飞来方向，以及

所述信息处理装置还包括方向检测部，所述方向检测部构造成通过基于所述反射光的光量为最大值的时间来确定所述反射光的飞来方向以检测所述另一个信息处理装置所关注的方向。

<9>根据<7>或<8>所述的信息处理装置，其中

所述预定时间段由所述另一个信息处理装置指定。

<10>根据<7>至<9>中任一项所述的信息处理装置，其中

所述最大值检测部在每个所述预定时间段中重复多次检测由所述飞来光检测部检测到的光量的最大值与所述时间的处理。

<11>根据<10>所述的信息处理装置，其中

所述预定时间段是所述飞来光检测部能够接收基于从自身位置到所述目标物体的距离而设定的所述反射光的时间段。

<12>根据<10>所述的信息处理装置，其中

所述预定时间段是所述飞来光检测部能够接收基于通过从自身位置到所述目标物体的距离中减去所述自身移动距离所获得的距离而设定的所述反射光的时间段。

<13>根据权利要求<8>所述的信息处理装置，还包括：

其飞行由所述方向检测部控制的飞行物体，

其中所述方向检测部控制所述飞行物体沿所述另一个信息处理装置所关注的所述目标物体的方向飞行。

<14>一种信息处理装置的信息处理方法，所述信息处理装置检测另一个信息处理装置所关注的方向，所述信息处理方法包括以下步骤：

检测所述另一个信息处理装置沿所述另一个信息处理装置所关注的方向投射的光中的来自预定目标物体的反射光的光量与时间；和

在预定时间段内检测所检测到的光量的最大值与时间。

附图标记列表

11选通成像装置

21发光部

22图像传感器

31操作者

32引导控制装置

33雾

34目标物体

35飞行物体

41飞来方向检测装置

51岸壁

52海

71控制部

72激光指示器

73选通成像部

74监视器

75输入部

76同步时机输出端子

81发光部

82图像传感器

91支柱

92配线

111同步时机输入端子

112飞来方向指示输出端子

131检测时机控制部

132速度计算部

133飞来方向检测部

134最大光量检测部

135方向检测部

136飞来方向指示部