JP4912857B2 - 照準装置及び照準方法及び僚友認識方法 - Google Patents

Description

本発明は、照準装置及び照準方法に関するものである。本発明は、特に、照準装置を用いて目標が僚友か否かを認識する僚友認識システム及び僚友認識方法に関するものである。

敵味方識別（僚友認識）のためのコンバット通信システムとして、各戦闘員が、兵器に据え付けられたレーザアセンブリとともに、光検出器と制御ユニットからなるハーネスを装着するものがある。このシステムにおいて、戦闘員は、兵器を架空のターゲットに向け、レーザ信号を送る。ターゲットがハーネスを装着した他の戦闘員のとき、ハーネスは無線、超音波又は光信号により応答する。応答信号のキャリア周波数はレーザビームに対して検索ユニットにより決定され、送信される（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１４８６７２号公報

従来の技術による僚友認識システムでは、彼我錯綜した状況において複数のターゲットが存在した場合、僚友認識するにはレーザ信号をそれぞれのターゲットに順次送信する必要があるため時間がかかり、複数のターゲットに対して対処が遅れるという課題があった。

本発明は、例えば、照準スコープの視野内に存在する全てのターゲットを同時に僚友認識できるようにすることを目的としたものである。

本発明の一の態様に係る照準装置は、
任意の目標を含む一定範囲の第１の画像を形成する光を入射する入射部と、
特定の波長の光のみを透過させるフィルタを有し、前記フィルタを透過した光により形成される第２の画像を撮影する撮像部と、
前記入射部により入射された光により形成される第１の画像に、前記撮像部により撮影された第２の画像を重畳して、第３の画像を形成する画像重畳部と、
前記画像重畳部により形成された第３の画像を表示し、当該第３の画像に含まれる目標を照準する照準部とを備えることを特徴とする。

本発明の一の態様によれば、照準装置において、撮像部が、特定の波長の光のみを透過させるフィルタを有し、前記フィルタを透過した光により形成される第２の画像を撮影し、画像重畳部が、入射部により入射された光により形成される第１の画像に、前記撮像部により撮影された第２の画像を重畳して、第３の画像を形成し、照準部が、前記画像重畳部により形成された第３の画像を表示することにより、照準装置の視野内に存在する全てのターゲットについて同時にそれぞれが僚友であるか否かを認識することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る僚友認識システムの概要（運用状況）を示す概念図である。

図１に例示した僚友認識システムにおいて、戦闘員４００ａは、照準側装置１００が据え付けられた兵器５００（例えば、小銃）を所持している。また、互いに僚友である戦闘員４００ａ〜ｃは、それぞれ被照準側装置２００ａ〜ｃを、例えばヘルメットや衣服の一部など、体のどこかに装着している。一方、僚友でない戦闘員４００ｄは、被照準側装置２００を装着していない。

戦闘員４００ａは、任意のターゲット（目標）に兵器５００を向けることで、そのターゲットに照準側装置１００から質問信号３０１を送る。例えば、ターゲットが被照準側装置２００ｂを装着した味方の戦闘員４００ｂであった場合、被照準側装置２００ｂから応答信号３０２による応答がある。このとき、被照準側装置２００ｃを装着した味方の戦闘員４００ｃも照準側装置１００の視野内にいれば、同じ質問信号３０１に対して、被照準側装置２００ｃからも応答が返ってくる。一方、ターゲットが被照準側装置２００を装着していない敵の戦闘員４００ｄである場合、応答はない。したがって、戦闘員４００ａは、応答の有無によりターゲットの戦闘員４００が、それぞれ味方なのか、あるいは、敵なのかを識別することができる。

図２は、照準側装置１００及び被照準側装置２００の構成を示すブロック図である。

照準側装置１００は照準装置の一例であり、制御部１０１、照準スコープ１０２、質問用送信部１０３、受信用カメラ１０４、画像整合部１０５、画像重畳部１０６を備える。照準スコープ１０２は、入射部１０７、照準部１０８を有している。受信用カメラ１０４は撮像部の一例であり、フィルタ１０９を有している。一方、被照準側装置２００は返信装置の一例であり、制御部２０１、質問用受信部２０２、応答用送信部２０３を備える。

図２に示した照準側装置１００において、制御部１０１は、少なくとも質問用送信部１０３と受信用カメラ１０４を制御する。制御部１０１は、例えばプロセッサにより実装される。

照準スコープ１０２の入射部１０７は、１つ以上のターゲットを含む照準スコープ１０２の視野内の光を入射する。即ち、入射部１０７は、任意の目標を含む一定範囲の画像（第１の画像）を形成する光を入射する。

質問用送信部１０３は、照準スコープ１０２の視野の全域に質問信号３０１を送信する。照準スコープ１０２の視野内に１つ以上の被照準側装置２００が存在する場合、質問用送信部１０３は、その全ての被照準側装置２００に質問信号３０１を送信することになる。このように、質問信号３０１は、従来は照準スコープ１０２で照準した１つのターゲット（１人の戦闘員４００）に送信されるのに対し、本実施の形態では照準スコープ１０２の視野内に存在する全ターゲット（１人以上の戦闘員４００）に対して送信される。ターゲットが僚友であれば、被照準側装置２００を装着しており、以下のように、被照準側装置２００から特定の波長の光信号である応答信号３０２が返信される。

被照準側装置２００において、制御部２０１は、質問信号３０１を受信する質問用受信部２０２と、応答信号３０２を発信する応答用送信部２０３を制御する。制御部２０１は、質問用受信部２０２により受信された質問信号３０１が僚友の照準側装置１００から送信された信号であると認識した場合、応答用送信部２０３を作動して、特定の波長の光信号である応答信号３０２を照準側装置１００に返信させる。

また、照準側装置１００において、受信用カメラ１０４のフィルタ１０９は、応答信号３０２と同じ波長の光のみを透過させる帯域フィルタである。受信用カメラ１０４は、このフィルタ１０９を透過した光により形成される画像（第２の画像）を撮影する。照準スコープ１０２の視野内に１つ以上の被照準側装置２００が存在していた場合、受信用カメラ１０４は、それぞれの被照準側装置２００から、質問用送信部１０３により送信された質問信号３０１に対する応答信号３０２を受信する。そのため、受信用カメラ１０４は、第２の画像として、少なくともその応答信号３０２を含む光により形成される画像を撮影することになる。つまり、受信用カメラ１０４は、応答信号３０２を発している発光点を第２の画像として出力する。

画像整合部１０５は、受信用カメラ１０４の第２の画像と照準スコープ１０２の視野内の第１の画像とで同一物のサイズが同じになるように各画像のサイズを整合する。即ち、画像整合部１０５は、受信用カメラ１０４により撮影された第２の画像の範囲を第１の画像の範囲（前述した一定範囲）に整合する。

画像重畳部１０６は、画像整合部１０５からの第２の画像を照準スコープ１０２の視野内に重畳して表示する。即ち、画像重畳部１０６は、入射部１０７により入射された光により形成される第１の画像に、受信用カメラ１０４により撮影され、画像整合部１０５により範囲が整合された第２の画像を重畳して、新たな画像（第３の画像）を形成する。そして、照準スコープ１０２の照準部１０８に、この第３の画像を表示する。このとき、照準スコープ１０２の照準部１０８は、第３の画像に含まれる目標を照準することになるが、照準スコープ１０２の視野内に存在するターゲットが僚友であれば、ターゲット上に応答信号３０２の発光点が見えるため、照準側装置１００の使用者である戦闘員４００は、どのターゲットが僚友であるかを容易に認識できる。

このように、従来は照準スコープ１０２で照準した１人のターゲットに対して僚友か否かを認識していたのに対し、本実施の形態では照準スコープ１０２の視野内に存在する全てのターゲットに対して同時に僚友か否かを認識できるため、複数のターゲットに対して迅速な対処が可能となる。

図３は、照準側装置１００の表示画面６０１の例を示す図である。

本実施の形態では、照準スコープ１０２は、例えば光学スコープや微光暗視スコープにより実装される。照準スコープ１０２の入射部１０７は、例えば光学レンズにより実装され、照準スコープ１０２の視野内の画像（第１の画像）を光学的に調整する（例えば、拡大する）。画像整合部１０５は、受信用カメラ１０４の出力（第２の画像）を一旦表示画面６０１又は他の表示器の画面に表示し、その画面を光学的に拡大又は縮小して、第１の画像のサイズと整合した像を生成する。即ち、画像整合部１０５は、受信用カメラ１０４により撮影された第２の画像の大きさを光学的に調整して、前述した一定範囲の大きさに整合する。画像重畳部１０６は、照準スコープ１０２の光路中にあるレチクル６０２に、画像整合部１０５が生成した像をハーフミラーなどの光学的手段を用いて重ね合わせる。即ち、画像重畳部１０６は、入射部１０７により調整された第１の画像に、画像整合部１０５により大きさが調整された第２の画像を光学的に重畳して、第３の画像を形成する。照準スコープ１０２の照準部１０８は、第３の画像を表示画面６０１に表示する。

図３の（ａ）に示した例では、照準スコープ１０２の視野内に戦闘員４００ｄがいるが、この戦闘員４００ｄは僚友ではなく、被照準側装置２００を所持していない。そのため、表示画面６０１ａでは戦闘員４００ｄと戦闘員４００ｄを照準するレチクル６０２ａのみが表示されている。一方、図３の（ｂ）に示した例では、照準スコープ１０２の視野内に僚友の戦闘員４００ｃがおり、この戦闘員４００ｃが装着する被照準側装置２００ｃから応答信号３０２が返信されている。そのため、表示画面６０１ｂでは戦闘員４００ｃと戦闘員４００ｃを照準するレチクル６０２ｂ以外に、被照準側装置２００ｃからの応答信号３０２の発光点６０３が表示されている。

図４は、本実施の形態に係る僚友認識方法を示すフローチャートである。

上記の僚友認識システムを用いることにより、以下の各工程を備える僚友認識方法を実現することができる。

入射工程にて、利用者である戦闘員４００ａにより利用される照準側装置１００が、任意の目標を含む一定範囲の第１の画像を形成する光を入射する（ステップＳ１０１）。送信工程にて、照準側装置１００が、質問信号３０１を送信する（ステップＳ１０２）。返信工程にて、戦闘員４００ａの僚友である戦闘員４００ｂ〜ｃにより携行される被照準側装置２００が、送信工程により送信された質問信号３０１を受信し、当該質問信号３０１に対して特定の波長の光信号である応答信号３０２を返信する（ステップＳ１０３）。受信工程にて、照準側装置１００が、被照準側装置２００から、送信工程により送信された質問信号３０１に対する応答信号３０２を受信する（ステップＳ１０４）。撮像工程にて、照準側装置１００が、特定の波長の光のみを透過させるフィルタ１０９を用い、フィルタ１０９を透過した光であって、少なくとも受信工程により受信された応答信号３０２を含む光により形成される第２の画像を撮影する（ステップＳ１０５）。画像整合工程にて、照準側装置１００が、撮像工程により撮影された第２の画像の範囲を上記一定範囲に整合する（ステップＳ１０６）。画像重畳工程にて、照準側装置１００が、入射工程により入射された光により形成される第１の画像に、撮像工程により撮影され、画像整合工程により範囲が上記一定範囲に整合された第２の画像を重畳して、第３の画像を形成する（ステップＳ１０７）。照準工程にて、照準側装置１００が、画像重畳工程により形成された第３の画像を表示し、当該第３の画像に含まれる目標を照準するとともに、当該第３の画像に基づいて当該目標（照準した目標）周辺の僚友の位置を利用者に認識させる（ステップＳ１０８）。

以上のように、本実施の形態では、目標を照準する照準スコープ１０２と、質問信号３０１を照準スコープ１０２の視野の全域に送信する質問用送信部１０３と、特定の波長の光のみを透過するフィルタ１０９を有し、目標が応答信号３０２として発する特定の波長の光信号を受信する受信用カメラ１０４と、受信用カメラ１０４の画像を照準スコープ１０２の視野に画像整合して重畳する画像整合部１０５や画像重畳部１０６を備えた照準側装置１００を小銃などの兵器５００に装着する。そして、質問信号３０１を受信する質問用受信部２０２と、特定の波長の光信号を応答信号３０２として送信する応答用送信部２０３を備えた被照準側装置２００を戦闘員４００の身体に装着する。

従来技術は１人の目標に対して僚友認識を行うものであるため、複数人の目標が存在する場合、順次僚友認識を行うため時間がかかるという課題があったが、本実施の形態では、上記のように、僚友が特定の波長の光の発光源を装着して発光させるとともに、銃などに装着した照準スコープ１０２の視野内に、上記特定の波長のみを選択的に撮像した画像を重畳表示することにより、照準スコープ１０２の視野内に存在する全てのターゲットを同時に僚友認識できる。

以上のように、本実施の形態で説明した僚友認識システムは、
僚友内で質問信号に対して応答信号で返答する共通の通信規則を共有し、一方の者が携行する照準側装置とその他の者が携行する被照準側装置が通信する僚友認識システムにおいて、
目標を照準する照準スコープ、特定の波長の光のみを透過するフィルタを有し目標が応答信号として発する特定の波長の光信号を受信するカメラ、カメラの画像を照準スコープの視野に画像整合して重畳する手段及び質問信号を照準スコープの視野の全域に送信する送信器からなる銃に装着した照準側装置と、
上記質問信号を受信する受信器及び上記特定の波長の光信号を応答信号として送信する送信器からなる身体に装着した被照準側装置とから構成したことを特徴とする。

実施の形態２．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図５は、照準側装置１００及び被照準側装置２００の構成を示すブロック図である。

照準側装置１００は、実施の形態１で説明した図２に示したもののほか、着脱部１１２を備える。被照準側装置２００は、実施の形態１で説明した図２に示したものと同様である。

図５に示した照準側装置１００において、着脱部１１２は、制御部１０１、質問用送信部１０３、受信用カメラ１０４を含む第１の部分１１０と、照準スコープ１０２、画像整合部１０５、画像重畳部１０６を含む第２の部分１１１とを接続しており、第１の部分１１０と第２の部分１１１とは分離可能な構成になっている。即ち、受信用カメラ１０４は、照準側装置１００のうち、少なくとも照準スコープ１０２を含む部分（少なくとも入射部１０７と照準部１０８とを含む部分）に対して着脱自在となっている。

このように、本実施の形態では、照準側装置１００が、着脱部１１２により第１の部分１１０と第２の部分１１１とに分離できるため、僚友識別が必要ない運用場面では第２の部分１１１のみを兵器５００に装着して通常の目標照準に使用でき、兵器５００を軽量化することができる。

実施の形態３．
本実施の形態について、主に実施の形態１との差異を説明する。

図６は、照準側装置１００及び被照準側装置２００の構成を示すブロック図である。

照準側装置１００は、実施の形態１で説明した図２に示したもののほか、記憶部の一例である画像メモリ１１３を備える。被照準側装置２００は、実施の形態１で説明した図２に示したものと同様である。

図５に示した照準側装置１００において、画像メモリ１１３は、受信用カメラ１０４により撮影された第２の画像を記憶する。画像メモリ１１３は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリにより実装される。

本実施の形態では、照準スコープ１０２は、例えば赤外線暗視スコープにより実装される。照準スコープ１０２の入射部１０７は、照準スコープ１０２の視野内の画像（第１の画像）を電気的に調整する（映像信号化する）。画像整合部１０５は、画像メモリ１１３に記憶された第２の画像を電気的に拡大又は縮小して、第１の画像のサイズと整合した像を生成する。即ち、画像整合部１０５は、画像メモリ１１３に記憶された第２の画像の大きさを電気的に調整して、前述した一定範囲の大きさに整合する。画像重畳部１０６は、照準スコープ１０２の映像信号に、画像整合部１０５が生成した画像を電気的に重畳する。即ち、画像重畳部１０６は、入射部１０７により調整された第１の画像に、画像整合部１０５により大きさが調整された第２の画像を電気的に重畳して、第３の画像を形成する。照準スコープ１０２の照準部１０８は、第３の画像を表示画面６０１に表示する。

このように、本実施の形態では、照準スコープ１０２の形態が実施の形態１と異なる場合であっても、同様に僚友識別をすることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、２つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、２つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。

実施の形態１に係る僚友認識システムの概要を示す概念図である。 実施の形態１に係る照準装置及び返信装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る照準装置の表示画面の例を示す図である。 実施の形態１に係る僚友認識方法を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る照準装置及び返信装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る照準装置及び返信装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００ 照準側装置、１０１ 制御部、１０２ 照準スコープ、１０３ 質問用送信部、１０４ 受信用カメラ、１０５ 画像整合部、１０６ 画像重畳部、１０７ 入射部、１０８ 照準部、１０９ フィルタ、１１０ 第１の部分、１１１ 第２の部分、１１２ 着脱部、１１３ 画像メモリ、２００ 被照準側装置、２０１ 制御部、２０２ 質問用受信部、２０３ 応答用送信部、３０１ 質問信号、３０２ 応答信号、４００ 戦闘員、５００ 兵器、６０１ 表示画面、６０２ レチクル、６０３ 発光点。

Claims (7)

1. 任意の目標を含む一定範囲の第１の画像を形成する光を入射する入射部と、
   前記一定範囲の全域に質問信号を送信する送信部と、
   特定の波長の光のみを透過させるフィルタを有し、前記フィルタを透過した光により形成される第２の画像を撮影する撮像部であり、前記質問信号を受信した場合に前記特定の波長の光信号である応答信号を返信する１つ以上の返信装置が前記一定範囲内に存在する場合、それぞれの返信装置から、前記送信部により送信された質問信号に対する応答信号を受信し、前記第２の画像として、少なくとも当該応答信号を含む光により形成される画像を撮影する撮像部と、
   前記入射部により入射された光により形成される第１の画像に、前記撮像部により撮影された第２の画像を重畳して、第３の画像を形成する画像重畳部と、
   前記画像重畳部により形成された第３の画像を表示し、当該第３の画像に含まれる目標を照準する照準部とを備えることを特徴とする照準装置。
2. 前記撮像部は、前記照準装置のうち、少なくとも前記入射部と前記照準部とを含む部分に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載の照準装置。
3. 前記照準装置は、さらに、
   前記撮像部により撮影された第２の画像の範囲を前記一定範囲に整合する画像整合部を備え、
   前記画像重畳部は、前記第１の画像に、前記画像整合部により範囲が前記一定範囲に整合された第２の画像を重畳して、前記第３の画像を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の照準装置。
4. 前記入射部は、前記第１の画像を光学的に調整し、
   前記画像整合部は、前記撮像部により撮影された第２の画像の大きさを光学的に調整して前記一定範囲の大きさに整合し、
   前記画像重畳部は、前記入射部により調整された第１の画像に、前記画像整合部により大きさが調整された第２の画像を光学的に重畳して、前記第３の画像を形成することを特徴とする請求項３に記載の照準装置。
5. 前記照準装置は、さらに、
   前記撮像部により撮影された第２の画像を記憶する記憶部を備え、
   前記入射部は、前記第１の画像を電気的に調整し、
   前記画像整合部は、前記記憶部に記憶された第２の画像の大きさを電気的に調整して前記一定範囲の大きさに整合し、
   前記画像重畳部は、前記入射部により入射された光により形成される第１の画像に、前記画像整合部により大きさが調整された第２の画像を電気的に重畳して、前記第３の画像を形成することを特徴とする請求項３に記載の照準装置。
6. 任意の目標を含む一定範囲の第１の画像を形成する光を入射する入射工程と、
   前記一定範囲の全域に質問信号を送信する送信工程と、
   特定の波長の光のみを透過させるフィルタを用い、前記フィルタを透過した光により形成される第２の画像を撮影する撮像工程であり、前記質問信号を受信した場合に前記特定の波長の光信号である応答信号を返信する１つ以上の返信装置が前記一定範囲内に存在する場合、それぞれの返信装置から、前記送信工程により送信された質問信号に対する応答信号を受信し、前記第２の画像として、少なくとも当該応答信号を含む光により形成される画像を撮影する撮像工程と、
   前記入射工程により入射された光により形成される第１の画像に、前記撮像工程により撮影された第２の画像を重畳して、第３の画像を形成する画像重畳工程と、
   前記画像重畳工程により形成された第３の画像を表示し、当該第３の画像に含まれる目標を照準する照準工程とを備えることを特徴とする照準方法。
7. 利用者により利用される照準装置が、任意の目標を含む一定範囲の第１の画像を形成する光を入射する入射工程と、
   前記照準装置が、前記一定範囲の全域に質問信号を送信する送信工程と、
   前記利用者の僚友により携行される返信装置が、前記送信工程により送信された質問信号を受信し、当該質問信号に対して特定の波長の光信号である応答信号を返信する返信工程と、
   前記照準装置が、１つ以上の返信装置が前記一定範囲内に存在する場合、それぞれの返信装置から、前記送信工程により送信された質問信号に対する応答信号を受信する受信工程と、
   前記照準装置が、前記特定の波長の光のみを透過させるフィルタを用い、前記フィルタを透過した光であって、少なくとも前記受信工程により受信された応答信号を含む光により形成される第２の画像を撮影する撮像工程と、
   前記照準装置が、前記入射工程により入射された光により形成される第１の画像に、前記撮像工程により撮影された第２の画像を重畳して、第３の画像を形成する画像重畳工程と、
   前記照準装置が、前記画像重畳工程により形成された第３の画像を表示し、当該第３の画像に含まれる目標を照準するとともに、当該第３の画像に基づいて当該目標周辺の僚友の位置を前記利用者に認識させる照準工程とを備えることを特徴とする僚友認識方法。

Images