JPH09509483A - 光学的追跡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学的追跡システムは、光学的センサ（１）とセンサから出力される信号を調整し見せかけのセンサ情報を示す信号を排除するための関連する信号処理回路（１２、２４）を備える。信号排除回路（２４）は、パルスがセンサ（１）から入力されるときガード時間を規定するガード時間パルスを発生するように構成されたガード時間モノステーブル（２８）と、そのガード時間パルスに応答して出力パルスを発生するように構成された出力モノステーブル（３５）と、ガード時間の間に見せかけの信号条件が発生すると出力モノステーブル（３５）を抑制するように構成された出力抑制モノステーブル（３０）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】 光学的追跡システム 本発明は光学的追跡システムに関する。 光学的追跡システムは、ファンやロータのブレードのような回転体の変位を測 定するために、そのような回転体を追跡する（ｔｒａｃｋｉｎｇ）のに用いられ る。光学的追跡（ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｃｋｅｒ）システムはよく知られてい る。なかでも、光学的追跡システムはヘリコプタのロータの変位を検知するのに 用いられ、またポータブルの補修或いは試験装置に具現化されており、またはも っと精巧な健康と使用（ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ ｕｓａｇｅ）監視システム（Ｈ ＵＭＳ）に具現化されている。ＨＵＭＳ装置は、ヘリコプタに恒久的に搭載され ており、それに関連する光学的追跡システムは、そのヘリコプタの全飛行時間中 に亙ってロータブレードの変位を測定するために連続的に用いられる。したがっ て、その光学的追跡システムにはより優れた性能が求められる。それは特別の目 的を有する試験飛行の管理された条件だけではなく、全ての常用稼動環境及び飛 行条件に於いて機能しなければならいからである。 これまでに知られた光学的追跡システムは、例えば米国特許ＵＳ−Ａ−２９６ ０９０８、ＵＳ−Ａ−３００２４２０、ＵＳ−Ａ−４８１２６４３及びヨーロッ パ特許ＥＰ−Ａ−０ ２０８ ３９９に説明されている。これらの出版物に記載 されたシステムは、レンズと通常は少なくとも２個のフォトダイオードのような 光感知装置からなる、光学的センサを含んでいる。レンズは視野（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）を画成しており、ブレードがその視野を通過すると、ブレード の画像が光センサ上に形成されそれによって検知できる。ブレードが視野を横切 ると、そのブレード画像がフォトダイオードを横切って動き、そのフォトダイオ ードがそれぞれの出力信号を発生し、それらの出力信号は時間的に変化し、ブレ ードの通過を描写する。フォトデイテクタ（ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）か らの出力信号に於ける時間的変化は、ロータブレードの変位を測定するのに使う ことができる。 レンズによって形成された画像はブレードとその背景を含んでおり、ブレード と背景との間の区別をつけることができるためには、それらの二つの間に画像に 於いて十分なコントラストがなければならない。光学的追跡デバイスは、昼間成 いは夜間の飛行に於いて用いてもよい。昼間に於いては、背景は通常明るい昼間 の空であり、背景よりもずっと暗いはずのブレード部分がセンサの視野を通過す るようにアレンジすることによって適切なコントラストが達成できる。夜間に於 いては、背景は通常暗い夜の空であり、ブレードがセンサの視野を通過する際、 ブレードを照明するかあるいはブレードに搭載された反射パッチを照明すること によって適切なコントラストが得られる。 感知デバイスからの信号（ｓｉｇｎａｌｓ）が入力され、処理回路に信号を与 え、その処理回路で信号は分析され、ブレードが回転する際のブレードの相対的 な位置を定める。その処理回路は専用の（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）電子回路であっ てもよく、あるいは精巧なコンピュータベースの回路であってもよい。 公知のシステムは適切に働くことは働くが、光学的センサ内の異なった光路に 沿ってフォトダイオードに到達する迷走光という形で現れる、光学的センサの種 々の欠陥に関連した問題がある。 光学的センサ内の光の散乱は、背景画像とブレード画像との間のコントラスト を著しく低減しうる。散乱光は光学的センサ内の種々の欠陥のために創られる。 光の僅かな成分は光学的センサの入口を通して反射されるが、光の大部分は光学 的センサ内に残り、先に述べたコントラストの低減を避けるためには吸収されな ければならない。 反射光を吸収する一つの方法は、視野絞りあるいは開口絞りによるものである 。視野絞りあるいは開口絞りに反射光を完全に吸収させることはできず、それ故 現実には反射光のある部分は残り、画像のコントラストの低減を引き起こす。 散乱光の影響は、全ての光学部品の清浄度を確保し、光学的センサの内表面を 黒くすることによって更に小さくすることができる。画像に於ける観察された光 と暗さのレベルを測定し、この情報を、光センサからの出力信号から画像の形状 のサイズを推論する（ｄｅｄｕｃｉｎｇ）差し引くときに用いることによって、 低減されたコントラストを電子的に補償することも可能である。 散乱光の量を低減する他の方法は、レンズフードを用いることによって望まし くない光源からレンズをシールドすることによるものである。しかしながら、Ｈ ＵＭＳ装置の部品としてヘリコプタの本体に恒久的に搭載された光学的センサに とっては、これを行うことは困難である。レンズフードがヘリコプタ本体の表面 上に搭載されている場合には、それは空気流れ中に突き出ることとなり、抵抗を 増やす。これは明らかに望ましくないことである。レンズがヘリコプタ本体に形 成された空洞の底に搭載される場合には、空洞が水で満たされる危険性がある。 何れの場合に於いても、氷結の危険性があり、それ故光学的センサはレンズがヘ リコプタ本体の外表面と実質的に同一平面になるようにヘリコプタに搭載される のが好ましい。結果として、昼間の飛行に於いては、太陽の全光がレンズに入射 することになり、光学的センサ内の散乱光のレベルを高めることになる。 昼間の背景の空の明るさ（輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ））は極めて低く、地 上に近いレベルよりも空がずっと暗くまたずっと青い高高度に於いては特にそう である。そのような状況に於いては、背景と前景のブレードの画像（ｉｍａｇｅ ）との間のコントラストは比較的低くなる。更に、ある状況のもとに於いては、 太陽に照らされて光センサに入射する散乱光のレベルは、背景の空の光レベルと 等しいかあるいはそれを超えるかもしれない。一般的にはロータブレードは光学 的センサの上方に位置しており、ロータブレードが回転する際にそれらが太陽と 光学的センサの間を通過することは希ではない。実際に、光学的センサの視野が 太陽から離れた方向に向けられているときでさえこのことは起こりうる。ブレー ドの影がセンサと太陽との間を通過するときには、センサに入射する散乱光の量 はかなり低減する。この散乱光の著しい低減は、光センサによって感知され、信 号に変換され出力される。この信号は処理回路によって、感知システムの視野を 通過するブレードの画像を示すものとして誤って読み取られうる。この偽の信号 の処理が、誤った測定を引き起こす。 本発明は前述の問題を解決することを目的とする。 本発明の一局面によれば、回転体の位置を測定するための装置が提供され、そ の装置は少なくとも二つの視野を画成し回転体がそれらの視野のうちの一つを通 過する度にパルス信号を出力するように配列された光学的センサと、偽の回転体 情報を示している期間のセンサからの出力パルス信号を受け付けない（ｒｅｊｅ ｃｔｉｎｇ）ようにするための信号プロセッサとを備える。 本発明の別の局面によれば、少なくとも二つのパルス入力信号を受信し、それ を代表する一つの信号を出力するように作動する信号処理システムが提供され、 その信号処理システムは所定のインターバル以下の間隔をもつ二つの入力信号に 於けるパルス（ｐｕｌｓｅｓ）を受け付けないように配列されている。 本発明はまた、二つの感知デバイスを通過する物体の通過を示す信号処理方法 を提供し、その方法は、ガード（ｇｕａｒｄ）時間を規定する工程と、そのガー ド時間内に発生する感知デバイスからの信号を排除する（ｒｅｊｅｃｔｉｎｇ） 工程とを備える。 本発明の以上のようなまた更に他の特徴は、特許請求の範囲の中に詳細に述べ られており、またその利点と共に、添付された図面を参照しつつ本発明の実施例 の詳細な説明を考慮することによって更に明瞭になるであろう。 図面の説明： 図１は、光学的追跡システムのための光学的センサの概略部分断面図である。 図２は、種々の信号を示すタイミングダイヤグラムである。 図３は、信号調整（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）回路の概略回路ダイヤグラム である。 図４は、図１の光学的センサからの信号を処理するための回路を示す線図であ る。 ここで添付図のうち図１を参照すると、ヘリコプタの胴体に搭載された光学的 追跡センサ１が示されている。光学的追跡センサは、ＨＵＭＳ装置の部品として ヘリコプタに恒久的に取り付けられており、実質的に胴体内に搭載されている。 光学的センサ１は、低ノイズのフォトダイオード４、５のような２個の放射デイ テクタ（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）及びレンズ６を備える。セ ンサ１は、ＥＰ−Ａ−０２０８３９９及び対応するＵＳ−Ａ−４８１２６１３に 記載されているセンサと類似しており、これらの出版物の教えるところはこの出 願の一部である。 光学的センサ１の配置は、２個のフォトダイオード４、５の各々が上方向に向 けられたそれぞれの視野７、８を有するものである。ヘリコプタのロータが回転 している間、ロータのブレードの各々は、例えばブレード９は、二つの視野７、 ８を通過する。ブレード９が各視野を通過する際に、ブレードの画像がそれぞれ のフォトダイオード４、５上に焦点を結ぶ。他のときには、空の画像がフォトダ イオードによって観察される。フォトダイオードは、その上に落写する（ｆａｌ ｌｉｎｇ）光の量を示す値を有する信号を出力する。昼間の稼働中は、フォトダ イオードからの信号は比較的明るい背景の空を示す高い値と比較的暗いロータブ レード９を示す低い値とを有する。 フォトダイオード４、５からの典型的な信号は、図２に於ける信号Ａ及びＢと して示される。図２に於けるパルス及びパルス間の間隔は比例尺では描かれてい ない。ブレード９が視野７を通過するときに負のパルス１０がフォトダイオード ４から出力される信号Ａに生じ、その後、ブレード９が視野８を通過するとき負 のパルス１１が信号Ｂ内に同様に生じる。二つのパルス間の時間差は、ブレード の位置を示している。 フォトダイオード４、５からの信号Ａ及びＢは、更に処理し分折するために出 力される前に、信号調整（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｌｎｇ）回路によって調整しても よい。信号Ａ用の信号調整回路１２は、添付図のうち図３に示されている。勿論 、同様の回路が信号Ｂ用に提供される。信号調整回路１２は、レベル弁別器とし て働くものであり、可変ゲイン増幅器１３及びその増幅器の出力に接続された関 連の（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）自動ゲインコントロール（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１４とを備える。自動ゲインコントロール回路 は、観察されていない空からの光がフォトダイオードに入射するときに増幅器か らの出力信号を実質的に一定のレベルに保つように配列されている。レベル弁別 回路１２は、空がロータブレードによって隠されているときに可変ゲイン増幅器 の出力信号レベルを測定するように配列されたサンプルアンドホールド（ｓａｍ ｐｌｅ ａｎｄ ｈｏｌｄ）回路１５と、前記可変ゲイン増幅器の瞬間的出力を 、実質的に一定の明るさレベルとサンプルされた暗いレベルとの間の中間レベル と比較するように配列されたコンパレータ１６とを更に備えてもよい。このよう にして、コンパレータは、出力が前記中間レベルよりも大きいか少ないかにした がって明るい或いは暗い出力を与えることができる。レベル弁別回路の他の配列 に於 いては、サンプルアンドホールドとコンパレータ回路とは省略してもよく、暗い レベルは可変ゲイン増幅器からのゼロ信号出力に常に対応するものと仮定される 。 二つのパルス１０、１１の間の時間差は、ロータブレード９のスピードと、二 つのフォトダイオード４、５間の間隔と、レンズの特性及びそのフォトダイオー ドからのまたブレードからの距離によって定められるレンズ６の倍率とによって 定まる。典型的なレンズからフォトダイオードへの距離が５０ｍｍ及びレンズか らロータブレードまでの距離が２ｍに於いては、倍率は０．０２５即ち１／４０ である。したがって、フォトダイオード４、５によって観察されるブレードの画 像は、ブレードそれ自身のスピードの１／４０で動く。典型的なブレードスピー ド２００ｍ／ｓ及び典型的なフォトダイオード間隔１０ｍｍに於いては、画像は 一つのダイオードからもう一つのダイオードまで通過するのに約２ｍｓかかる。 もしレンズからロータブレードまでの距離が変化すると、倍率もまた変化する。 このことが二つの画像パルス１０、１１の間の時間差を変化せしめ、この変化か らブレードの変位が定めうるのである。 ヘリコプタが高高度を飛行している場合には、視野に於ける空からの光のレベ ルはフォトダイオード４、５に散乱して入った太陽光のレベルよりもずっと少な い。これらの条件の下では、フォトダイオードによって観察される散乱光の量は 、空からの光の量に匹敵する。 図１に於いて、太陽２０が空の任意の位置に示されている。ブレード９が太陽 ２０とセンサ１との間を通過すると、ブレードの影がレンズ６の上に形成され、 光学的センサ１内への散乱光の量をかなり低下（ｆａｌｌ）せしめる。この効果 により、二つのフォトダイオードから出力される信号の値がかなり低下し、この ことは図２に於いて信号Ａに於ける負のパルス２２と信号Ｂに於ける負のパルス ２３によって示されている。ブレードの画像に起因する負のパルス１０、１１は 、以下ブレードパルスと呼び、ブレードの影に起因する負のパルス２２、２３は 以下シャドウパルスと呼ぶことにする。 太陽はヘリコプタから無限遠点にあると考えてよいので、ブレードの影は本質 的にブレードそれ自身と同一のスピードで動く。言い換えれば、影の倍率は１で ある。それ故に、ブレードの影が一つのフォトダイオードから隣のフォトダイオ ードまで動くのにかかる時間は、ブレードの画像がかかる時間よりも約４０倍少 なくなる。事実、シャドウパルス２２、２３は光学的追跡センサ内でランダムに 散乱される光の遮断によって生じるので、それらは殆ど同時に生じる。また、ブ レードと影の画像から生じる信号間には固定的な時間遅れはなく、その遅れはロ ータと光学的追跡システムに関しての太陽の位置に支配される。 見せかけの不正確なブレード位置データの発生を避けるために、二つのフォト ダイオード４、５から出力される信号Ａ及びＢあるいはそれらを示す調整された 信号が、添付図のうちの図４に示されるようにシャドウパルス排除（ｒｅｊｅｃ ｔｉｏｎ）回路２４に入力される。シャドウパルス排除回路２４は、それらのパ ルスがブレードパルスなのかシャドウパルスなのかを定めるために二つのフォト ダイオードからの出力パルス間の時間差を調べることによって作動する。フォト ダイオード４、５からの信号Ａ及びＢあるいは前述の調整回路からの調整された 信号は、パルスの後端エッジ（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｅｄｇｅ）を検知するように 配列された二つのモノステーブル（ｍｏｎｏｓｔａｂｌｅｓ）２５、２６にそれ ぞれ入力される。即ち、画像の明暗遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）に対応するフ ォトダイオード信号の部分が、モノステーブル２５、２６を起動する（ｔｒｉｇ ｇｅｒ）のに用いられる。モノステーブル２５、２６は起動されると、各々が持 続時間約１００マイクロ秒のパルスを出力する。二つの入力モノステーブル２５ 、２６の出力は、図２に於いて信号Ｃ及びＤとして示されている。信号Ｃ及びＤ は、ガード時間モノステーブル２８を起動するのに用いられる信号を出力するオ ア（ＯＲ）ゲート２７に入力される。ガード時間モノステーブル２８は起動され ると、約５０マイクロ秒の周期（ｐｅｒｉｏｄ）を有するパルスを出力する。ガ ード時間モノステーブル２８から出力される信号は、図２に於いて信号Ｅで示さ れている。ガード時間モノステーブル２８の周期は、ガード時間を規定する。即 ち有効なデータを与えるために二つのフォトダイオードからの信号が分離されな ければならない最小時間周期である。このガード時間よりも短い時間で分離され て生じる明暗遷移は、散乱光によるものと考えられ、除去される。 信号Ｃ、Ｄ及びＥは、アンド（ＡＮＤ）ゲート２９に入力され、そのゲートは Ｃ、Ｄ及びＥが高いときに出力信号を発生する。ＡＮＤゲートからの出力は、約 ７５マイクロ秒の周期を有する出力抑制（ｓｕｐｐｒｅｓｓ）モノステーブル３ ０を起動するのに用いられる。このように、出力抑制モノステーブル３０は、入 力モノステーブル２５、２６及びガード時間モノステーブル２８の出力のロジカ ルＯＲによって起動される。即ち、出力抑制モノステーブル３０は、入力モノス テーブル２５、２６の両方がそれら自身ガード時間モノステーブル２８によって 規定されるガード時間内にフォトダイオード信号Ａ及びＢによって起動される場 合に、起動される。出力抑制モノステーブル３０から出力される信号は、図２に 於いて信号Ｆで示されており、信号Ｃ、Ｄ及びＥがパルス３２から３４を含む場 合にのみ信号Ｆがパルス３１を含むということに注意されたい。この条件は、シ ャドウパルスが存在するときに生じるが、ブレードパルスが存在するときには生 じない。二つのフォトダイオード信号Ａ及びＢが、５０マイクロ秒よりも長い分 離をもって暗から明に変化する場合（一対のブレードパルスに対して真である条 件）、出力抑制モノステーブル３０は起動されない。 出力モノステーブル３５は、ガード時間モノステーブル２８から出力される信 号Ｅによって起動されるように接続されており、図２に於いて信号Ｇとして示さ れている信号を出力し、それはモノステーブル２８によって規定されるガード時 間長さの終わり部分に於いて発生される約１００マイクロ秒の持続時間を有する パルスを含む。出力モノステーブル３５はリセット入力を有する。出力抑制モノ ステーブル３０から出力される信号Ｆは出力モノステーブル３５のリセット入力 に印加され、信号Ｃ、Ｄ及びＥ全てが高いときにガード時間モノステーブル２８ によって起動されると、出力モノステーブル３５は出力パルスを発生しないよう になっている。 このことは、フォトダイオード信号の明暗遷移がガード時間よりも少ない時間 で分離されて（ｓｅｐａｒａｔｅｄ）発生しているときには、出力モノステーブ ル３５の出力は抑制されるということを意味している。隔離された（ｉｓｏｌａ ｔｅｄ）入口信号遷移は、例えばブレードパルスは、遷移の発生の時間からガー ド時間だけ遅れて出力パルスを発生する。各出力パルスが、入力信号遷移から同 じ時間だけ、即ちモノステーブル２８によって規定されるガード時間長さだけ遅 らされるので、信号Ｇの二つのパルス３６、３７間の時間長さ（ｔｉｍｅ ｐｅ ｒｉｏｄ）は、信号Ａ及びＢの二つのパルス１１、１２間の長さと同じである。 このようにして、レンズからロータブレードまでの距離情報は影響を受けない。 出力抑制モノステーブル３０が三つの信号Ｃ、Ｄ及びＥのロジカルＡＮＤによ って起動されるように、入力モノステーブル２５、２６の周期（ｐｅｒｉｏｄ） はガード時間モノステーブル２８のそれよりも大きくなければならない。ガード 時間モノステーブル２８は、入力モノステーブル２５、２６の周期の終るまでは 、再起動されてはならない。このことにより、５０マイクロ秒よりも長いが１０ ０マイクロ秒よりも短い時間によって分離された入力パルスが、排除されるのが 防止される（それらは出力モノステーブル３５に単一の出力パルスのみを発生せ しめるけれども）。同様に、出力抑制モノステーブル３０の周期はガード時間モ ノステーブル２８のそれよりも大きくなくてはならず、出力モノステーブル３５ がモノステーブル２８によって規定されるガード時間よりも長い時間リセット状 態に維持されるようになっている。種々のモノステーブルの時間周期は、構成要 素の公差（ｔｏｌｅｒａｎｃｅｓ）や温度ドリフト（ｄｒｉｆｔｓ）あるいは他 の原因から生じる周期変化がこれらの要件に反しないように選択される。 ロータ軸上の固定参照マーカに関するロータブレードの角変位は、回転計信号 のような参照信号から得られる信号と入力ブレードパルスに応じて発生される出 力パルス３６、３７のうち一つあるいは両方との間の時間遅れから演繹的に求め られる（ｄｅｄｕｃｅｄ）。シャドウパルス排除（ｒｅｊｅｃｔｏｒ）回路２５ によって導入される余分な遅れは、角変位を計算する前に参照信号と出力パルス ３６、３７との間の時間から差し引かなければならない。実用上は、５０マイク ロ秒の遅れによって導入される誤差は一般に無視できるほど小さい。 以上説明したシャドウパルス排除回路は、散乱太陽光から生じる信号を排除す るのに有用であり、それはまたフォトダイオード信号Ａ及びＢの両方に同時に影 響を与える干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ）信号を排除するという利点を提供す る。そのような干渉信号は、電子電磁干渉（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）（ＥＭＩ）によって、あるいはヘリコプタや他の 航空機に取り付けられた高電圧ストロボライトのような脈動光源によって作り出 される。 シャドウパルス排除回路の作動は、二つのフォトダイオードを有する光学的追 跡システムに関して説明されたが、それが３以上の放射検知器（ｒａｄｉａｔｉ ｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）を有するシステムにも容易に拡張できるということ は当業者にとって明らかである。３以上の放射デイテクタとはフォトダイオード であってもいいしフォトマルチプライヤであってもいいしあるいは他の適切なデ バイスであってもよい。 以上のように本発明は好ましい実施例に関して説明されたが、その実施例は単 なる実例であり、当業者が想到するような改変や変更が、特許請求の範囲及びそ れに対応するところで述べられている本発明の精神及び範囲から逸脱することな く、なされることができるということが理解されるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年２月２６日 【補正内容】 とっては、これを行うことは困難である。レンズフードがヘリコプタ本体の表面 上に搭載されている場合には、それは空気流れ中に突き出ることとなり、抵抗を 増やす。これは明らかに望ましくないことである。レンズがヘリコプタ本体に形 成された空洞の底に搭載される場合には、空洞が水で満たされる危険性がある。 何れの場合に於いても、氷結の危険性があり、それ故光学的センサはレンズがヘ リコプタ本体の外表面と実質的に同一平面になるようにヘリコプタに搭載される のが好ましい。結果として、昼間の飛行に於いては、太陽の全光がレンズに入射 することになり、光学的センサ内の散乱光のレベルを高めることになる。 昼間の背景の空の明るさ（輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ））は極めて低く、地 上に近いレベルよりも空がずっと暗くまたずっと青い高高度に於いては特にそう である。そのような状況に於いては、背景と前景のブレードの画像（ｉｍａｇｅ ）との間のコントラストは比較的低くなる。更に、ある状況のもとに於いては、 太陽に照らされて光センサに入射する散乱光のレベルは、背景の空の光レベルと 等しいかあるいはそれを超えるかもしれない。一般的にはロータブレードは光学 的センサの上方に位置しており、ロータブレードが回転する際にそれらが太陽と 光学的センサの間を通過することは希ではない。実際に、光学的センサの視野が 太陽から離れた方向に向けられているときでさえこのことは起こりうる。ブレー ドの影がセンサと太陽との間を通過するときには、センサに入射する散乱光の量 はかなり低減する。この散乱光の著しい低減は、光センサによって感知され、信 号に変換され出力される。この信号は処理回路によって、感知システムの視野を 通過するブレードの画像を示すものとして誤って読み取られうる。この偽の信号 の処理が、誤った測定を引き起こす。 フォトダイオード検知器を用いる検知システムは、ＧＢ−Ａ−２０７６６０６ に記載されている。そのシステムは、真の信号と干渉の結果得られる信号との間 を弁別するように構成されている。モノステーブル回路は時間窓（ｔｉｍｅ ｗ ｉｎｄｏｗ）を提供し、その中で真の信号が検知され、それなしで干渉の信号が 排除される。 本発明は前述の問題を解決することを目的とする。 本発明の一局面によれば、回転体の位置を測定するための装置が提供され、そ の装置は少なくとも二つの視野を画成し回転体がそれらの視野のうちの一つを通 過する度にパルス信号を出力するように配列された光学的センサと、偽の回転体 情報を示している期間のセンサからの出力パルス信号を受け付けない（ｒｅｊｅ ｃｔｉｎｇ）ようにするための信号プロセッサとを備え、ここで、その信号プロ セッサは前記時間長さ（ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）を示すガード時間を規定する ガードパルスを発生するためのタイミング手段をそなえてい る。 本発明の別の局面によれば、少なくとも二つのパルス入力信号を受信し、それ を代表する一つの信号を出力するように作動する信号処理システムが提供され、 その信号処理システムは所定のインターバル以下の間隔をもつ二つの入力信号に 於けるパルス（ｐｕｌｓｅｓ）を受け付けないように配列されている。 本発明はまた、二つの感知デバイスを通過する物体の通過を示す信号処理方法 を提供し、その方法は、ガード（ｇｕａｒｄ）時間を規定する工程と、そのガー ド時間内に発生する感知デバイスからの信号を排除する（ｒｅｊｅｃｔｉｎｇ） 工程とを備える。 本発明の以上のようなまた更に他の特徴は、特許請求の範囲の中に詳細に述べ られており、またその利点と共に、添付された図面を参照しつつ本発明の実施例 の詳細な説明を考慮することによって更に明瞭になるであろう。 図面の説明： 図１は、光学的追跡システムのための光学的センサの概略部分断面図である。 図２は、種々の信号を示すタイミングダイヤグラムである。 図３は、信号調整（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）回路の概略回路ダイヤグラム である。 図４は、図１の光学的センサからの信号を処理するための回路を示す線図であ る。 ここで添付図のうち図１を参照すると、へリコプタの胴体に搭載された光学的 追跡センサ１が示されている。光学的追跡センサは、ＨＵＭＳ装置の部品として ヘリコプタに恒久的に取り付けられており、実質的に胴体内に搭載されている。 光学的センサ１は、低ノイズのフォトダイオード４、５のような２個の放射デイ テクタ（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ）及びレンズ６を備える。セ ンサ１は、ＥＰ−Ａ−０２０８３９９及び対応するＵＳ−Ａ−４８１２６１３に 記載されているセンサと類似しており、これらの出版物の教えるところはこの出 願の一部である。 光学的センサ１の配置は、２個のフォトダイオード４、５の各々が上方向に向 けられたそれぞれの視野７、８を有するものである。ヘリコプタのロータが回転 している間、ロータのブレードの各々は、例えばブレード９は、二つの視野７、 ８を通過する。ブレード９が各視野を通過する際に、ブレードの画像がそれぞれ 請求の範囲： １． 回転体の位置を測定するための装置であって、 少なくとも二つの視野を規定し、前記回転体が前記視野のうちの一つを通過す る度にパルス信号を出力するように構成された、光学的センサと、 偽の回転体情報を示す時間長さの間前記センサから出力されるパルス信号を排 除するための信号プロセッサとを備え、 ここで、その信号プロセッサは前記時間長さを示すガード時間を規定するガー ドパルスを発生するためのタイミング手段をそなえている、 装置。 ２． 前記光学的センサが前記少なくとも二つの視野とそれぞれ関連する少なく とも二つのフォトダイオードを備え、それらのフォトダイオードが、前記回転体 が前記それぞれの視野を通過する度にパルス信号を発生する、請求項１記載の装 置。 ３． 前記出力信号のパルス幅が、異なる運転条件に於いて実質的に一定を維持 するように、前記光学的センサから出力される信号を調整するように構成された 信号調整回路を更に備える、請求項１あるいは２の何れかに記載された装置。 ４． 前記信号調整回路が、可変ゲイン増幅器とその増幅器から出力される信号 の幅に応答してその増幅器のゲインを調整する関連の自動ゲインコントロール回 路を備える、請求項３記載の装置。 ５． 前記信号調整回路が、前記増幅器から出力される信号のパルスの幅を示す 値を維持するためのサンプルアンドホールド回路と、前記サンプルアンドホール ド回路内の値を前記増幅器から出力される信号から得られる値と比較し、その比 較の結果に基づいて前記増幅器のゲインを調整するための信号を出力するための コンパレータとを備える、請求項４記載の装置。 ６． 前記タイミング手段がモノステーブルを備える、請求項１ないし６のいず れかに記載の装置。 ７． 前記信号プロセッサが、前記光学的センサからの前記パルス信号内の各パ ルスに応答して固定的持続時間を有する入力パルスを発生するための入力発生手 段を備える、請求項６記載の装置。 ８． 前記タイミング手段が、前記入力パルスと実質的に同時にスタートする前 記ガードパルスを発生するように稼動する、請求項７記載の装置。 ９． 前記タイミング手段がモノステーブルを備える、請求項７あるいは８の何 れかに記載の装置。 １０． 前記信号プロセッサが、前記ガードパルスに応答して固定的持続時間を 有する出力パルスを発生するための出力信号発生器を備える、請求項１ないし９ の何れかに記載の装置。 １１． 前記出力信号発生器がモノステーブルを備える、請求項１０記載の装置 。 １２． 前記ガード時間の間に、２以上の入力パルスが存在するとき、前記出力 信号発生器が前記出力パルスを発生するのを妨げるように作動する出力抑制器を 更に備える、請求項１０あるいは１１の何れかに記載の装置。 １３． 前記出力抑制器が前記入力と前記ガード信号のロジカルＡＮＤを受信す るように接続されたモノステーブルを備える、請求項１２記載の装置。 １４． 少なくとも２つのパルス入力信号を受信し、それらを代表する１つの示 す信号を出力するように作動する信号処理システムであって、所定のインターバ ルよりも小さいインターバルだけ間隔のあいた前記２つの入力信号中のパルスを 排除するように構成された処理システム。 １５． ２つの感知デバイスを通過する物体の通過を示す信号を処理する方法で あって、ガード時間を規定する工程と、そのガード時間内に生じる前記感知デバ イスからの信号を排除する工程とを備える方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 回転体の位置を測定するための装置であって、 少なくとも二つの視野を規定し、前記回転体が前記視野のうちの一つを通過す る度にパルス信号を出力するように構成された、光学的センサと、 偽の回転体情報を示す時間長さの間前記センサから出力されるパルス信号を排 除するための信号プロセッサとを備える装置。 ２． 前記光学的センサが前記少なくとも二つの視野とそれぞれ関連する少なく とも二つのフォトダイオードを備え、それらのフォトダイオードが、前記回転体 が前記それぞれの視野を通過する度にパルス信号を発生する、請求項１記載の装 置。 ３． 前記出力信号のパルス幅が、異なる運転条件に於いて実質的に一定を維持 するように、前記光学的センサから出力される信号を調整するように構成された 信号調整回路を更に備える、請求項１あるいは２の何れかに記載された装置。 ４． 前記信号調整回路が、可変ゲイン増幅器とその増幅器から出力される信号 の幅に応答してその増幅器のゲインを調整する関連の自動ゲインコントロール回 路を備える、請求項３記載の装置。 ５． 前記信号調整回路が、前記増幅器から出力される信号のパルスの幅を示す 値を維持するためのサンプルアンドホールド回路と、前記サンプルアンドホール ド回路内の値を前記増幅器から出力される信号から得られる値と比較し、その比 較の結果に基づいて前記増幅器のゲインを調整するための信号を出力するための コンパレータとを備える、請求項４記載の装置。 ６． 前記信号プロセッサが、偽の本体回転を示す前記時間長さを示すガード時 間を規定するガードパルスを発生するためのタイミング手段を備える、請求項１ ないし５の何れかに記載の装置。 ７． 前記タイミング手段がモノステーブルを備える、請求項６記載の装置。 ８． 前記信号プロセッサが、前記光学的センサからの前記パルス信号内の各パ ルスに応答して固定的持続時間を有する入力パルスを発生するための入力発生手 段を備える、請求項６または７の何れかに記載の装置。 ９． 前記タイミング手段が、前記入力パルスと実質的に同時にスタートする前 記ガードパルスを発生するように稼動する、請求項８記載の装置。 １０． 前記タイミング手段がモノステーブルを備える、請求項８あるいは９の 何れかに記載の装置。 １１． 前記信号プロセッサが、前記ガードパルスに応答して固定的持続時間を 有する出力パルスを発生するための出力信号発生器を備える、請求項６ないし１ ０の何れかに記載の装置。 １２． 前記出力信号発生器がモノステーブルを備える、請求項１１記載の装置 。 １３． 前記ガード時間の間に、２以上の入力パルスが存在するとき、前記出力 信号発生器が前記出力パルスを発生するのを妨げるように作動する出力抑制器を 更に備える、請求項１１あるいは１２の何れかに記載の装置。 １４． 前記出力抑制器が前記入力と前記ガード信号のロジカルＡＮＤを受信す るように接続されたモノステーブルを備える、請求項１３記載の装置。 １５． 少なくとも２つのパルス入力信号を受信し、それらを代表する１つの示 す信号を出力するように作動する信号処理システムであって、所定のインターバ ルよりも小さいインターバルだけ間隔のあいた前記二つの入力信号中のパルスを 排除するように構成された処理システム。 １６． 二つの感知デバイスを通過する物体の通過を示す信号を処理する方法で あって、ガード時間を規定する工程と、そのガード時間内に生じる前記感知デバ イスからの信号を排除する工程とを備える方法。 １７． 添付図面に於いて実質的に説明されている装置、システムあるいは方法 。