JPH08220208A - 赤外線追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 おとりが投下されても、正確に目標を追尾で
きる赤外線追尾装置を提供する。 【構成】 赤外線追尾装置に、ジャイロ光学系１２が出
力する信号の形態（ＦＭ成分）を、目標だけが視野内に
存在するときの信号形態と比較する周波数判定回路１７
と、ジャイロ光学系１２の姿勢角を検出・記憶する機構
（首振角度検出器１８、首振角度記憶部１９）を設け、
ジャイロ光学系１２が出力する信号の形態が目標のみの
場合の信号形態と異なる場合には、ジャイロ光学系１２
の姿勢が首振角度記憶部１９に記憶された情報に応じ
て、サーボアンプ１５およびトルク発生器１６によって
制御（維持）され、それ以外の場合には、ジャイロ光学
系１２の姿勢が、ジャイロ光学系１２の出力する信号に
応じて制御されるよう赤外線追尾装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、赤外線追尾装置に係わ
り、目標の発する赤外線を検出して、その目標の追尾を
行う赤外線追尾装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】赤外線追尾装置には、所定の視野内に存
在する赤外線源（目標）が発生する赤外線を検出するセ
ンサが設けられ、そのセンサの出力によって、センサの
視野方向（姿勢）を制御することによって、目標の追尾
が行われるものがある。

【０００３】図２を用いて、そのような従来の赤外線追
尾装置の構成・動作の概要を説明する。この赤外線追尾
装置では、目標の発する赤外線は、ドーム１１を通し
て、２自由度ジンバルを備えたジャイロ光学系１２に入
射され、そこで電気信号に変換される。ジャイロ光学系
１２が出力する電気信号は、赤外線発光源の方向および
数に応じて周波数変調されたものとなっており、その電
気信号が増幅回路１３によって、信号処理が行いやすい
レベルにまで増幅された後に、検波回路１４によって、
ジャイロ光学系１２の回転に同期して検波される。そし
て、その検波信号が、サーボアンプ１５を介してトルク
発生器１６に与えられ、ジャイロ光学系１２が目標方向
を向くように制御される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の赤
外線追尾装置は、ジャイロ光学系１２からの信号を、そ
の回転に同期して検波した信号を基に、ジャイロ光学系
１２の姿勢制御が行われるように構成されている。この
ため、従来の赤外線追尾装置では、追尾視野内に目標と
おとりの２物体が存在するようになった場合、エネルギ
ー強度の大きいおとりの方を追尾してしまう（ジャイロ
光学系１２がおとりの方を向いてしまう）という問題が
あった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、おとりが投下さ
れても、正確に目標を追尾できる赤外線追尾装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）所定の視野内にある赤外線源の方向に応じた
信号を出力し、その信号の形態が赤外線源の数に応じて
変化する赤外線検出器と、（ロ）この赤外線検出器の姿
勢を変更するための姿勢変更手段と、（ハ）追尾目標だ
けが視野内にあるときに、前記赤外線検出器が出力する
信号の形態を記憶する信号形態記憶手段と、（ニ）赤外
線検出器の出力する信号の形態が前記信号形態記憶手段
に記憶されている信号形態と同じものである場合には、
赤外線検出器の視野がその信号が示す方向を向くように
前記姿勢変更手段を制御し、それ以外の場合には、赤外
線検出器の姿勢が維持されるように前記姿勢変更手段を
制御する姿勢制御手段とを具備する。

【０００７】すなわち、請求項１記載の発明では、所定
の視野内にある赤外線源の方向に応じた信号を出力し、
その信号の形態が赤外線源の数に応じて変化する赤外線
検出器を、目標方向に向けることにより目標追尾を行う
赤外線追尾装置を形成する際に、追尾目標だけが視野内
にあるときに赤外線検出器が出力する信号の形態が記憶
され、赤外線検出器の出力する信号の形態がその記憶さ
れている信号形態と同じものである場合には、赤外線検
出器の視野が赤外線検出器の検出内容に応じた方向を向
き、それ以外の場合には、赤外線検出器の姿勢が維持さ
れるように赤外線追尾装置を構成する。これにより、視
野内におとりが存在している場合には、一時的に追尾を
停止させることができることになり、その結果として、
目標だけを正確に追尾することができることになる。

【０００８】なお、赤外線検出器としては、赤外線源の
数および方向に応じた周波数変調が施された信号を出力
するものが使用できる。また、赤外線追尾装置を、空間
的に移動する装置に搭載する場合には、赤外線検出器と
して、ジャイロを用いたものを使用することが望まし
い。

【０００９】

【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。

【００１０】図１に、本発明の一実施例による赤外線追
尾装置の概略構成を示す。図示してあるように、実施例
の赤外線追尾装置は、従来の赤外線追尾装置（図２参
照）、周波数判定回路１７と首振角度検出器１８と首振
角度記憶部１９とスイッチ２０を付加したものとなって
いる。

【００１１】首振角度検出器１８は、２自由度ジンバル
を備えたジャイロ光学系１２の姿勢角を検出する回路で
あり、実施例の赤外線追尾装置では、首振角度検出器１
８によって検出された値が、随時、サンプリングされ、
首振角度記憶部１９に記憶される。スイッチ２０は、検
波回路１４からの信号あるいは首振角度記憶部１９から
の信号を、サーボアンプ１５に択一的に伝達するための
回路である。

【００１２】周波数判定回路１７は、増幅回路１３の出
力を基に、追尾中の目標の周波数（ＦＭ成分）を把握・
記憶する機能と、増幅回路１３の出力が、目標のみの場
合と異なったものであるか否かを判定する機能とが備え
られた回路であり、増幅回路１３の出力が目標のみの場
合とは異なったものとなった場合には、首振角度記憶部
１９からの信号がサーボアンプ１５に入力されるよう
に、スイッチ２０を制御し、それ以外の場合には、検波
回路１４からの信号がサーボアンプ１５に入力されるよ
うに、スイッチ２０を制御する。

【００１３】このように構成された実施例の赤外線追尾
装置では、目標からおとりが投下された際に、次のよう
に動作することになる。

【００１４】ジャイロ光学系１２の視野内に目標だけが
捕捉されている際には、周波数判定回路１７によってス
イッチ２０は、検波回路１４の出力をサーボアンプ１５
に供給するように制御される。このため、目標の追尾
（ジャイロ光学系１２の姿勢制御）は、従来の赤外線追
尾装置と同様の手順によって行われることになる。ま
た、その目標の追尾と並行して、ジャイロ光学系１２の
姿勢角が、随時、サンプリングされ、首振角度記憶部１
９に記憶されることになる。

【００１５】目標がおとりを投下した際には、目標とお
とりが発する赤外線が共にジャイロ光学系１２に入射さ
れることになるので、周波数判定回路１７は、増幅器１
３の出力（ＦＭ成分）が、目標のみの場合と異なること
を検出する．従って、周波数判定回路１７は、スイッチ
２０を制御して、首振記憶部１９内に記憶されている信
号をサーボアンプ１７に供給することになる。

【００１６】首振記憶部１９に記憶されている信号は、
おとりが投下される直前の目標位置に応じたものである
ため、周波数判定回路１７による上記制御によって、ジ
ャイロ光学系１２を何らかの目標に向かって制御すると
いった処理は停止され、ジャイロ光学系１２は、おとり
が投下される直前の目標方向を向き続けることになる。

【００１７】実施例の赤外線追尾装置では、おとりが視
野内に存在している限りは、この状態が維持されること
になるが、目標の移動速度は、おとりの移動速度に比べ
て十分に遅いため、おとりの方が早く、ジャイロ光学系
１２の視野から外れることになる。

【００１８】従って、首振記憶部１９内に記憶されてい
る信号がサーボアンプ１７に供給されるようになってか
ら、しばらくすると、増幅回路１３が出力する信号の形
態が、追尾目標だけが視野内に存在するときの形態と一
致する状態に戻る。このため、周波数判定回路１７、ス
イッチ２０によって、検波回路１４の出力がサーボアン
プ１５に供給されることになり、ジャイロ光学系１２の
姿勢を制御する処理が再開される。

【００１９】このように、実施例の赤外線追尾装置によ
れば、視野内に目標のみが存在しているか否かを確認し
つつ追尾が行われるようになっているので、目標追尾中
に、おとりが投下されても、目標を正確に追尾すること
ができる。

【００２０】なお、実施例の赤外線追尾装置は、空間的
に運動（移動）する装置に搭載するものとして構成した
ため、ジャイロ光学系を用いているが、固定的に用いる
場合には、ジャイロ機能を備えていない光学系（赤外線
検出器）を用いても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の赤外線追
尾装置によれば、視野内に目標だけが存在するときに限
って追尾が行われるので、目標からおとりが投下されて
も、正確に目標の追尾が行えることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による赤外線追尾装置の概略
構成図である。

【図２】従来の赤外線追尾装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１１ ドーム １２ ジャイロ光学系 １３ 増幅回路 １４ 検波回路 １５ サーボアンプ １６ トルク発生器 １７ 周波数判定回路 １８ 首振角度検出器 １９ 首振角度記憶部 ２０ スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の視野内にある赤外線源の方向に応
   じた信号を出力し、その信号の形態が赤外線源の数に応
   じて変化する赤外線検出器と、 この赤外線検出器の姿勢を変更するための姿勢変更手段
   と、 追尾目標だけが視野内にあるときに、前記赤外線検出器
   が出力する信号の形態を記憶する信号形態記憶手段と、 前記赤外線検出器の出力する信号の形態が前記信号形態
   記憶手段に記憶されている信号形態と同じものである場
   合には、赤外線検出器の視野がその信号が示す方向を向
   くように前記姿勢変更手段を制御し、それ以外の場合に
   は、赤外線検出器の姿勢が維持されるように前記姿勢変
   更手段を制御する姿勢制御手段とを具備することを特徴
   とする赤外線追尾装置。
2. 【請求項２】前記赤外線検出器が出力する信号が、赤外
   線源の数および方向に応じた周波数変調が施された信号
   であることを特徴とする請求項１記載の赤外線追尾装
   置。
3. 【請求項３】前記赤外線検出器がジャイロを用いたもの
   であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   赤外線追尾装置。