JP2000046958A - 赤外線検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外線映像供給能力及び目標捜索、警戒能力
を有する赤外線検出システムを、小型・低価格で、航空
機自身により視界が遮蔽されることなく、航空機の飛行
特性・性能に与える影響が小さく、かつ、赤外線窓の劣
化の小さい赤外線検出装置を供給することを課題とす
る。 【解決手段】 ２次元の赤外線検出素子と、機体等の外
表面に設置した赤外線窓を有する赤外線センサを、赤外
線センサの視野よりも広い所要の角度範囲が観測できる
ように複数個機体等の表面に配設し、各々の赤外線セン
サから出力される赤外線映像信号内から、指示された方
位の所要範囲をビデオ信号に変換して出力するととも
に、目標を抽出し、その脅威度を判定するよう構成した
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機に搭載さ
れ、航空機の捜索、ミサイル警戒あるいは赤外線映像の
操縦者への供給等を行うための、赤外線検出装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、従来の赤外線検出装置の構成
の一例を示す図である。図において、１は２次元タイプ
の赤外線検出素子、２は光学系、３は信号処理回路、４
は赤外線センサ、５は制御手段、６は方位・回転角指示
手段、７は表示処理手段、８は目標抽出処理手段、９は
脅威度判定処理手段、１０は赤外線窓、１１はエレベー
ション駆動機構、１２はアジマス駆動機構、１３は回転
駆動機構、１４は１次元タイプの赤外線検出素子、１５
は駆動機構制御手段である。

【０００３】次に動作について説明する。

【０００４】４ａは操縦者に赤外線映像１８をビデオ信
号として供給することを主たる目的とした赤外線センサ
であり、赤外線センサ４ａは、２次元タイプの赤外線検
出素子１と、赤外線窓１０と、赤外線窓１０を介して外
界から入射される赤外線を赤外線検出素子１上に結像さ
せる光学系２と、赤外線検出素子１の駆動制御を行うと
ともに赤外線検出素子１から出力される電気信号を増幅
及び補正し赤外線信号として外部に出力するための信号
処理回路３から構成される。また、信号処理回路３の動
作は制御手段５で制御し、赤外線センサ４ａから出力さ
れる赤外線信号は表示処理手段７によりビデオフォーマ
ットのビデオレート（３０Ｈｚ程度）の映像信号に変換
し操縦者に供給するとともに、赤外線信号内から目標抽
出処理手段８におけるパターンマッチにより目標を抽出
し、併せて、脅威度判定処理手段９により目標の映像を
予めデータベースに保存された個有の目標情報と比較し
て、目標の脅威度を判定する。さらに、赤外線センサ４
ａにおいて所定の方位を所定の回転角の赤外線信号とし
て出力するために、方位・回転角指示手段６からの指示
に基づき、駆動機構制御手段１５では、エレベーション
駆動機構１１、アジマス駆動機構１２及び回転駆動機構
１３に駆動指令を与える。このように赤外線センサ４ａ
を構成することで、指示された方位・回転角の赤外線映
像１８を操縦者に供給するとともに指示された方位から
の目標の探知及び探知された目標に対する脅威度判定を
行うことができる。

【０００５】なお、図１２においては、赤外線センサ４
ａを２次元タイプの赤外線検出素子１を使用した場合に
ついて示したが、１次元タイプの赤外線検出素子をスキ
ャナ等と組み合わせ、２次元の赤外線信号を供給するよ
う構成することも可能である。

【０００６】また、方位・回転角指示手段における、方
位及び回転角の指示情報としては、操縦者の視軸方向及
び回転角情報、他のセンサにより探知した目標の方位情
報、及び手入力された数値情報、及び音声情報等の使用
が可能であるが、以下、方位及び回転角の指示情報とし
ては、いずれの情報を使用しても問題ない。

【０００７】次に、４ｂは全周の警戒を主たる目的とし
た赤外線センサであり、赤外線センサ４ｂは、１次元タ
イプの赤外線検出素子１４と、赤外線窓１０と、赤外線
窓１０を介して外界から入射される赤外線を赤外線検出
素子上に結像させる光学系２と、赤外線検出素子１４の
駆動制御を行うとともに赤外線検出素子１３から出力さ
れる電気信号を増幅及び補正し赤外線信号として外部に
出力するための信号処理回路３から構成される。また、
信号処理回路３の動作は制御手段５で制御し、赤外線セ
ンサ４ｂから出力される赤外線信号内から目標抽出処理
手段８により目標を抽出し、併せて、脅威度判定処理手
段９により目標の脅威度を判定する。さらに、赤外線セ
ンサ４ａにおいて所定の空間領域を所定の周期（例えば
１秒程度）で撮像するために、駆動機構制御手段１５で
は、エレベーション駆動機構１１、アジマス駆動機構１
２及び回転駆動機構１３に駆動指令を与える。このよう
に赤外線センサ４ｂを構成することで、所定の空間領域
内の目標の探知及び探知目標に対する脅威度判定を所定
の周期で行うことができる。

【０００８】なお、図１２においては、赤外線センサ４
ｂに１次元タイプの赤外線検出素子１４を使用した場合
について示したが、２次元タイプの赤外線検出素子を使
用することも可能である。

【０００９】図１３は、このような従来の赤外線検出装
置の航空機への搭載の一例を示す図であり、図におい
て、１６は航空機、４ａは操縦者に赤外線映像１８をビ
デオ信号として供給することを主たる目的とした赤外線
センサであり、４ｂは全周の捜索・警戒１９を主たる目
的とした赤外線センサであり、航空機１６に赤外線セン
サ４ａ及び４ｂをそれぞれ１個搭載した場合を示してい
る。

【００１０】図１３のように赤外線検出装置を構成する
ことで、例えば光学系２で得られる視野２０を各駆動機
構を回して走査することにより、指定方位・回転角の赤
外線映像１８の供給を赤外線センサ４ａで行い、また周
囲に対する目標の探知及び脅威度判定を赤外線センサ４
ｂで行うことが可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上の様な従来の赤外
線検出装置では、所定の方向に存在する目標の探知、映
像取得等に行うために、視軸を駆動する駆動機構が必要
で、その機構の実装のため装置が大型化及び複雑化し、
装置を搭載するスペースの確保が困難になるという問題
があった。また、特に航空機に搭載する場合、翼の上部
に設置した赤外線センサでは、翼に遮蔽されて下方を観
測できないなど、航空機自身に遮蔽されて観測できない
領域が発生し、この遮蔽領域を回避するためには、上記
駆動機構を保有した大型の赤外線センサを複数搭載する
と共に、駆動機構を持つ赤外線センサを複数搭載しなけ
ればならず、重量が増大して高価になるという問題があ
った。また、機体外表面に置かれた赤外線センサでは、
機体外表面に遮蔽されて広い視界を確保できないため、
赤外線センサの一部を機体表面から突出せざるを得ず航
空機の飛行特性・性能に悪影響を与えるという問題、及
び、赤外線窓を機体外表面から突出させざるを得ず高速
飛行時の雨等による窓の劣化が大きいという問題があっ
た。

【００１２】例えば、図１３に示す従来の赤外線検出装
置では、視軸駆動機構を保有する大型の赤外線センサ４
ａ及び４ｂを搭載するためのスペースを航空機内に確保
しなければならなかった。また、赤外線センサ４ａでは
垂直尾翼等により右側後方に死角が生じる等、赤外線セ
ンサ４ａの視界が航空機自身により遮蔽されることが避
けられなかった。また、視界を確保するためには、赤外
線センサ４ａ及び４ｂの一部を機体外表面１７から突出
せざるを得ず航空機の飛行特性・性能に悪影響を与える
ことが避けられない、あるいは赤外線窓１０が機体外表
面１７から突出する構造となるため、高速飛行時の雨等
による窓の劣化が大きいという問題があった。

【００１３】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたもので、航空機の既存の空きスペースに搭載可
能で、航空機自身により視界が遮蔽されることなく、航
空機の飛行特性・性能に与える影響が小さく、赤外線窓
の劣化が小さく、かつ赤外線映像の供給、目標の探知及
び脅威度の判定が可能な赤外線検出装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明における赤外
線検出装置は、複数の赤外線センサを機体各部に配設
し、それらの出力を処理することで赤外線センサのそれ
ぞれの視野を合成して広い視界を構成し、視界内の所要
領域のビデオ信号の出力、目標の抽出及び脅威度判定を
行うものである。すなわち、ｎ×ｍ個（ｎ、ｍは２以上
の整数）の画素数を有する２次元タイプの赤外線検出素
子と、機体等の外表面に設置した赤外線窓と、赤外線窓
を介して外界の赤外光を赤外線検出素子上に結像させる
光学系と、前記赤外線検出素子の駆動制御を行うととも
に前記赤外線検出素子から出力される電気信号を増幅及
び補正し赤外線信号として外部に出力する信号処理回路
とにより構成した赤外線センサを、赤外線センサの視野
よりも広い所要の角度範囲が観測できるように機体表面
等に複数個配設し、赤外線センサの動作を制御手段によ
り制御し、方位・回転角指示手段から指示された方位を
中心に、表示処理手段により上記赤外線センサから出力
される赤外線信号内から所定の角度範囲を、指示された
回転角で変換しビデオ信号として出力するとともに、目
標抽出手段により各赤外線センサから出力される赤外線
信号内から目標を抽出し、脅威度判定手段により上記抽
出目標の脅威度を判定するよう構成したものである。

【００１５】第２の発明における赤外線検出装置は、第
１の発明における赤外線検出システムにおいて、制御手
段に、各赤外線センサに対し赤外線信号を出力するタイ
ミング及び出力の間隔を指示する機能を付与し、赤外線
センサに、上記間隔の間検出信号を時間積分する機能を
付与し、目標抽出処理手段に、各赤外線センサから順次
出力される赤外線信号を時分割に処理する機能を付与し
たものである。

【００１６】第３の発明における赤外線検出装置は、第
２の発明における赤外線検出システムにおいて、制御手
段に、方位・回転角指示手段からの情報に基づき、所要
の赤外線センサに対して所要画素領域及び前記所要画素
領域に対する赤外線信号を出力するタイミング及び出力
の間隔を指示する機能を付与し、赤外線センサに、上記
指示された領域については、第２の発明に示す赤外線信
号に併せて、指定されたタイミング及び間隔で赤外線信
号を出力する機能を付与したものである。

【００１７】第４の発明における赤外線検出装置は、第
１、第２及び第３の発明における赤外線検出システムに
おいて、制御手段に、各赤外線センサに対し処理画素数
サイズ（ｎ１×ｍ１：ｎ１、ｍ１は整数）を指示する機
能を付与し、各赤外線センサに上記指示された処理画面
素サイズに基づき、上記処理画素サイズの平均値を算出
し赤外線信号として出力する機能を付与したものであ
る。

【００１８】第５の発明における赤外線検出装置は、第
４の発明における赤外線検出システムにおいて、制御手
段に、方位・回転角指示手段からの情報に基づき、所要
の赤外線センサに対して所要画素領域及び前記所要画素
領域に対する処理画素サイズ（ｎ２×ｍ２：ｎ２、ｍ２
は整数）を指示する機能を付与し、赤外線センサに、上
記指示された領域については、第４の発明に示す赤外線
信号に併せて、指定された処理画素サイズの赤外線信号
を出力する機能を付与したものである。

【００１９】第６の発明における赤外線検出装置は、第
１から５の発明における赤外線検出システムにおいて、
目標検出処理手段に、方位・回転角指示手段により指示
された方位を中心とする所定の角度範囲内の検出目標だ
けを有意目標と判定する機能を付与したものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明に
おける一実施の形態を図を用いて説明する。図１は、こ
の発明の一実施形態を示す構成図である。図において、
１、２、３、４、６及び９は従来の装置と同一である。
５は複数個の各赤外線センサ４を制御する制御手段、７
は方位・回転角度指示手段６により指示された方位を中
心に前記赤外線センサ４から出力される赤外線信号２１
内から所定の角度範囲を、指示された回転角で変換しビ
デオ信号として出力する表示処理手段、８は各赤外線セ
ンサ４から出力される赤外線信号２１内から目標を抽出
する目標抽出処理手段、１０は機体外表面に設置した赤
外線窓である。なお、以下の説明においては、２次元タ
イプの赤外線検出素子１としては、画素数＝１０２４×
１０２４、フレームレート＝１／３０、各赤外線センサ
の視野角としては９０゜×９０゜を例に説明する。

【００２１】つぎに動作について説明する。１、２、
３、４、６及び９の動作原理は、従来の装置と同等であ
る。所定の空間領域を分担して観測できるように配設さ
れた複数個の赤外線センサ４は、各々機体外表面に配設
した各々の赤外線窓１０を介して外界を観測し、その信
号処理回路３の動作は制御手段５により制御される。そ
して、各赤外線センサ４の信号処理回路３からは１０２
４×１０２４画素に対応した赤外線信号２１が１／３０
秒間隔で、表示処理手段７及び目標抽出処理手段８に出
力され、表示処理手段７においては、方位・回転角度指
示手段６で指示された方位を中心に、入力された赤外線
信号２１内から所定の角度範囲（例えば２２．５゜×２
２．５゜の角度範囲が指示された場合、２５６×２５６
画素相当の領域）を、指示された回転角で変換しビデオ
レート（１／３０秒）の映像信号として出力し操縦者等
へ供給するとともに、目標抽出処理手段８においては、
入力された各赤外線信号２１内から目標を抽出し、脅威
度判定手段９においては抽出目標に対する脅威度を判定
する。このように装置を構成することで、指定方向の赤
外線映像１８をビデオレートで操縦者等に供給するとと
もに、所定空間をビデオレートで捜索・警戒１９するこ
とが可能となる。

【００２２】図２は、この発明の航空機への搭載の一例
を示す図であり、図において、１６は航空機、４は赤外
線センサの視野２０よりも広い所要の角度範囲が観測で
きるように機体表面等に複数個配設した赤外線センサで
あり、航空機１６に赤外線センサ４を４個搭載した場合
を示している。各々の赤外線センサの視野２０の組み合
わせで所要の角度範囲を観測できるように、複数個の視
軸駆動機構を持たない赤外線センサを配設した赤外線検
出装置を構成することで、指定方位・回転角の赤外線映
像及び目標情報の供給及び周囲に対する目標の探知、脅
威度判定を視軸駆動機構無しに行うことが可能である。

【００２３】これにより、この実施の形態の赤外線検出
装置では、所要の捜索、警戒能力及び赤外線映像供給能
力を備え、航空機の既存の空きスペース等に搭載可能
で、航空機自身により視界が遮蔽されることなく、航空
機の飛行特性・性能に与える影響が小さく、かつ、赤外
線窓の劣化の小さいという、使い勝手及び経済性に優れ
た高性能な、赤外線映像の供給、目標の探知及び脅威度
の判定が可能な赤外線検出装置を供給することが可能で
ある。

【００２４】実施の形態２．図３は、この発明の一実施
の形態の構成図である。なお、実施の形態２は、実施の
形態１の装置を改良したものである。図において、１、
２、４、６、７、９及び１０は実施の形態１と同一であ
る。５は実施の形態１に示す制御手段に、各赤外線セン
サ４に対して赤外線信号を出力するタイミング及び間隔
を指示する指示機能２３を付与した制御手段、３は実施
の形態１に示す信号処理回路に、制御手段５からの指示
２５に基づき上記出力間隔内における検出信号の時間積
分機能２２を付与した信号処理回路、８は実施の形態１
に示す目標抽出処理手段に、各赤外線センサ４から出力
される赤外線信号２１を時分割に処理し赤外線信号２１
内から目標を抽出する抽出機能２４を付与した目標抽出
処理手段である。

【００２５】つぎに動作について説明する。１、２、
４、６、７、９及び１０の動作原理は、実施の形態１の
装置と同等である。以下、実施の形態１に付与した機能
について説明する。制御手段５の指示機能２３からは、
各赤外線センサ４からの赤外線信号２１の出力タイミン
グが重ならないように、各赤外線センサ４に対し、赤外
線信号を出力するタイミング及び間隔を指示する。ま
た、信号処理回路３の時間積分機能２２では、指示され
た出力間隔の間、検出信号２６を時間積分し、指示され
たタイミングで時間積分した赤外線信号を出力するよう
にすることで、目標抽出処理手段８においては、最大で
も、１／３０秒当たり１０２４×１０２４画素に対応し
た信号処理能力を保有していれば、目標抽出処理を行え
る。

【００２６】以下、赤外線センサ４の数量を４、赤外線
信号２１の出力間隔を１／１０とした場合を例に、具体
的に説明する。ここで赤外線センサ４をそれぞれ赤外線
センサａ、赤外線センサｂ、赤外線センサｃ、赤外線セ
ンサｄと呼ぶこととする。図４は、上記例における各赤
外線センサ４からの赤外線信号２１の出力タイミング及
び目標抽出処理手段８の処理タイミングを示すタイミン
グチャートである。

【００２７】各赤外線センサ４では、各センサでそれぞ
れ１／３０秒毎に検出される赤外線信号を信号処理回路
３において４回時間積分し、１／７．５秒間隔（１／３
０秒／回×４回＝１／７．５秒）で、１０２４×１０２
４画素に対応した赤外線信号２１を、制御手段５の指示
に従い、順次出力する。このように装置を構成すること
で、赤外線センサ４の数が４個ありながら、目標検出処
理手段の処理能力を、赤外線センサ１個分にあたる１／
３０秒当たり１０２４×１０２４画素に対応した信号処
理能力に限定することが可能となり、さらに赤外線信号
２１の情報量を赤外線センサ１個分にあたる情報量に限
定することが可能となる。また、時間積分の実施によ
り、装置のＳ／Ｎ（Ｓ＝信号、Ｎ＝ノイズ）特性を、ル
ート３倍程度改善することが可能となる。なお、この場
合、所定の空間領域の捜索、警戒レートは１／７．５秒
になるが、目標抽出処理における飛行機の捜索、ミサイ
ルの警戒用のレートとしては、十分なレートである。

【００２８】実施の形態３．図５は、この発明の一実施
の形態の構成図である。なお、実施の形態３は、実施の
形態２の装置を改良したものである。図において、１、
２、４、６、７、８、９及び１０は実施の形態２と同一
である。５は実施の形態２に示す制御手段において、方
位・回転角度指示手段６の指示に基づき、指示角度を中
心とした所要の角度範囲を構成する画素領域を各々の赤
外線センサ毎に算出し、かつ所要の赤外線センサ４に対
して所要画素領域及び所要画素領域に対応する赤外線信
号の出力するタイミング及び間隔を指示する機能２７を
付与した制御手段、３は実施の形態２に示す信号処理回
路に、上記指示された所要画素領域については、実施の
形態２で規定されるタイミング及び間隔に併せて上記指
示されたタイミング及び間隔で赤外線信号２１を出力す
る出力機能２９を付与した信号処理回路である。

【００２９】つぎに動作について説明する。１、２、
４、６、７、８、９及び１０の動作原理は実施の形態２
の装置と同等である。以下、実施の形態２に付与した機
能について説明する。制御手段５の指示機能２７では、
方位・回転角度指示手段６の指示に基づき、所要の赤外
線センサ４の出力機能２９に対して所要画素領域２８及
び所要画素領域２８に対応する赤外線信号の出力タイミ
ング及び間隔２５を指示する。そして、指示された赤外
線センサ４の信号処理回路３の出力機能２９では、指示
された画素領域の赤外線信号２１を、指示されたタイミ
ング及び間隔で表示処理手段７へ出力する。また、スイ
ッチ２９ｂは、出力機能２９からの赤外線信号と、時間
積分機能２２からの赤外線信号のどちらかを選択し、表
示処理手段７に出力する。

【００３０】以下、具体例を用いて説明する。図６は、
上記例における各赤外線センサ４からの赤外線信号２１
の出力タイミングと表示処理手段７の処理タイミングを
示すタイミングチャートである。実施の形態２に示す装
置の例では、表示処理手段７に供給する赤外線信号のレ
ートも１／７．５秒となる。しかし、表示処理手段７か
ら出力されるビデオ信号は、通常、操縦者等がモニタ上
で赤外線画像を視認するために使用され、モニタの見ず
らさや誤認を避けるためにフレームレートは１／３０秒
程度であることが望まれる。そのため、制御手段５のス
イッチ２９ｂにおいて、方位・回転角度指示手段６によ
り指示された方位の赤外線信号２１について、１／３０
秒間隔での出力が指示された場合、時間積分を行わない
１／３０秒間隔の赤外線信号２１を出力する。

【００３１】このように装置を構成することで、方位・
回転角度指示手段６により指示された方位の赤外線信号
２１については、航空機のモニタで視認可能な所定のレ
ートで供給することが可能となる。

【００３２】実施の形態４．図７は、この発明の一実施
の形態の構成図である。なお、実施の形態４は、実施の
形態１、形態２及び形態３の装置を改良したものであ
る。図において、１、２、４、６、７、９及び１０は実
施の形態１、形態２又は形態３の装置と、８は実施の形
態１、形態２又は形態３の装置と同一である。５は実施
の形態１、形態２又は形態３に示す制御手段において、
各赤外線センサ４に対して処理画素サイズｎ１×ｍ１
（ｎ１、ｍ１は整数）を指示する処理画像サイズ指示機
能３０を付与した制御手段、３は実施の形態１、形態２
又は形態３に示す信号処理回路に、制御手段５からの指
示に基づき上記処理画素サイズの平均値処理を行う、平
均値処理機能３２を付与した信号処理回路である。

【００３３】つぎに動作について説明する。１、２、
４、６、７、９及び１０の動作原理は実施の形態１、形
態２又は形態３の装置と、８の動作原理は実施の形態
１、形態２又は形態３の装置と同等である。以下、実施
の形態１、形態２又は形態３に付与した機能について説
明する。制御手段５からは、各赤外線センサ４に対して
処理画素サイズ（ｎ１×ｍ１：ｎ１、ｍ１は整数）を指
示する。そして信号処理回路３では、指示された処理画
素サイズの平均値を算出し算出結果を赤外線信号２１と
して出力する。

【００３４】以下、具体例を用いて説明する。図８は、
画像処理サイズｎ１×ｍ１として、２×２が指示された
場合の、赤外線センサ４から出力される赤外線信号の概
念を示す図である。処理画素サイズｎ１×ｍ１として、
２×２が指示された場合、指示された赤外線センサで
は、１０２４×１０２４画素を２×２画素の平均値に置
き換え、５１２×５１２の外線信号として出力する。こ
のように装置を構成することで、目標抽出処理手段８で
の信号処理能力を１／４に低減することが可能となる。
また２×２画素の平均値処理の実施により、装置のＳ／
Ｎ（Ｓ＝信号、Ｎ＝ノイズ）特性を、２倍程度改善する
ことが可能となる。なお、この場合、分解能は平均値処
理の実施により低下するが、捜索、警戒時には、分解能
力よりも、Ｓ／Ｎの改善による探知距離の延伸が有効で
あり、分解能の低下は問題とならない。ところで、脅威
度判定に当たっては、目標の運動情報を利用することで
精度を高めることができ、その方法には、高い分解能を
保有することが必要となることもあるが、本発明による
装置では、目標探知後、探知目標近傍のみは処理画素サ
イズとして１×１を指示することで、目標の運動情報を
利用した脅威度判定を実施可能である。

【００３５】実施の形態５．図９は、この発明の一実施
の形態の構成図である。なお、実施の形態５は、実施の
形態４の装置を改良したものである。図において、１、
２、４、６、７、８、９及び１０は実施の形態４の装置
と同一である。５は実施の形態４に示す制御手段に、方
位・回転角指示手段６の指示に基づき、所要の赤外線セ
ンサ４に対して所要画素領域を指示する指示機能２７並
びに所要画素領域に対応する処理画素サイズｎ２×ｍ２
（ｎ２、ｍ２は整数）を指示する機能３０を付与した制
御手段、３は実施の形態４に示す信号処理回路に、上記
指示された所要画素領域については、上記指示された処
理画素サイズで平均値処理３２を行った赤外線信号２１
を出力する出力機能２９を付与した信号処理回路であ
る。

【００３６】つぎに動作について説明する。１、２、
４、６、７、８、９及び１０の動作原理は実施の形態４
の装置と同等である。以下、実施の形態３及び４に付与
した機能について説明する。制御手段５からは、方位・
回転角度指示手段６の指示に基づき、所要の赤外線セン
サ４に対して所要画素領域２８及び所要画素領域に対応
する処理画素サイズ３１（ｎ２×ｍ２：ｎ２、ｍ２は整
数）を指示する。そして、指示された赤外線センサ４の
信号処理回路３では、指示された画素領域を指示された
処理画素サイズで平均値処理した赤外線信号２１を表示
処理手段へ出力する。

【００３７】以下、具体例を用いて説明する。図１０
は、画像処理サイズｎ１×ｍ１として、２×２が指示さ
れ、画像処理サイズｎ２×ｍ２として、１×１が指示さ
れた場合の、赤外線センサ４から出力される赤外線信号
２１の概念を示す図である。実施の形態４に示す装置の
例では、表示処理手段７に供給する赤外線信号も２×２
画素の平均値処理を行った信号となる。ところで、表示
処理手段７から出力されるビデオ信号は、操縦者等がモ
ニタ上で赤外線映像を視認するために使用されるため、
できるだけ高分解能であることが望まれる。そのため、
制御手段５から、方位・回転角指示手段６により指示さ
れた方位の赤外線信号について、１×１の処理画素サイ
ズが指示された場合、画素間の平均値処理を行わない赤
外線信号を併せて出力する。

【００３８】このように装置を構成することで、方位・
回転角度指示手段６により指示された方位の赤外線信号
については、所要の高分解能の赤外線信号２１を供給す
ることが可能となる。

【００３９】実施の形態６．図１１は、この発明の一実
施の形態の構成図である。なお、実施の形態６は、実施
の形態１〜５の装置を改良したものである。図におい
て、１、２、３、４、５、６、７、９及び１０は実施の
形態１、２、３、４又は５の各実施の形態の装置と同一
である。８ｂは実施の形態１〜５に示す目標抽出手段
に、方位・回転角度指示手段６により指示された方位を
中心とする所定の角度範囲内の目標だけを、有意目標と
して抽出する機能を付与した目標抽出手段である。

【００４０】つぎに動作について説明する。１、２、
３、４、５、６、７、９及び１０の動作原理は実施の形
態１〜５の各装置と同等である。以下、各実施の形態に
付与した機能について説明する。目標抽出手段８ｂにお
いては、方位・回転角度指示手段６により指示された方
位を中心とする所定の角度範囲内の目標だけを、有意目
標として抽出するようにする。

【００４１】このように装置を構成することで、特に注
目する方位の目標を抽出し、警戒することが可能とな
る。これにより、操縦者は限定された有意目標に対して
のみ対処すればよくなり、負荷を低減することができ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、機
体等の外表面に設置した赤外線窓を介して外界を観測可
能な小型の赤外線センサを複数個機体表面に配設するこ
とで、所要の捜索、警戒能力及び赤外線映像供給能力を
備えた、小型で、航空機自身等による視界の遮蔽がな
く、かつ、赤外線窓の劣化の小さい赤外線検出装置を提
供することが可能になるという効果がある。

【００４３】また、第２の発明によれば、各赤外線セン
サから赤外線信号を時分割に出力させるとともに、各赤
外線センサでは、出力待ちの間、検出信号を時間積分す
ることで、目標抽出手段における信号処理能力の負荷を
低減するとともに、各赤外線センサの感度特性を改善す
る赤外線検出装置を提供することが可能になる。

【００４４】また、第３の発明によれば、操縦者に対し
ては、指定された方位の赤外線信号を所要のビデオレー
トで出力することがでる赤外線検出装置を提供すること
が可能になる。

【００４５】また、第４の発明によれば、各赤外線セン
サから画素間で平均値処理した赤外線信号を出力させる
ことにより、目標抽出手段における信号処理能力の負荷
を低減するとともに、各赤外線センサの感度特性を改善
することが可能で、小型、低価格な使い勝手及び経済性
に優れた高性能な、赤外線検出装置を提供することが可
能になる。

【００４６】また、第５の発明によれば、操縦者に対し
て、指定された方位の高分解能の赤外線信号を出力する
ことができる赤外線検出装置を提供することが可能にな
る。

【００４７】また、第６の発明によれば、指定された方
位からのみ、目標を検出することができる赤外線検出装
置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による赤外線検出シ
ステムを示す構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による赤外線検出シ
ステムの航空機への搭載の一例を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による赤外線検出シ
ステムを示す構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態２における赤外線セン
サからの赤外線信号の出力タイミングを及び目標抽出処
理タイミング示すタイミングチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態３による赤外線検出シ
ステムを示す構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態３における赤外線セン
サからの赤外線信号の出力タイミング及び表示処理タイ
ミングを示すタイミングチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態４による赤外線検出装
置を示す構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態４における赤外線セン
サから出力される赤外線信号の概念を示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態５による赤外線検出装
置を示す構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態５における赤外線セ
ンサから出力される赤外線信号の概念を示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態６による赤外線検出
装置を示す構成図である。

【図１２】 従来の赤外線検出装置を示す構成図であ
る。

【図１３】 従来の赤外線検出装置の航空機への搭載の
一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 赤外線検出素子、２ 光学系、３ 信号処理回路、
４ 赤外線センサ、４ａ 赤外線センサ、４ｂ 赤外線
センサ、５ 制御手段、６ 方位・回転角度指示手段、
７ 表示処理手段、８ 目標抽出処理手段、９ 脅威度
判定処理手段、１０ 赤外線窓、１１ エレベーション
駆動機構、１２ アジマス駆動機構、１３ 回転駆動機
構、１４ 赤外線検出素子、１５ 駆動機構制御手段、
１６ 航空機、１７ 機体外表面、１８ 赤外線映像、
１９ 捜索・警戒、２０ 視野、２１ 赤外線信号、２
２ 時間積分機能、２３ 指示機能、２４ 時分割処理
機能、２５ 赤外線信号出力タイミング及び間隔、２６
検出信号、２７ 指示機能、２８ 所要画素領域、２
９ 指示機能、３０ 指示機能、３１ 処理画素サイ
ズ、３２ 平均値処理機能。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信した赤外光を光電変換し出力する２
   次元赤外線検出素子と、機体等の外表面に配設した赤外
   線窓と、前記赤外線窓を介して赤外光を前記赤外線検出
   素子上に集光させるための光学系と、前記赤外線検出素
   子の駆動制御を行うとともに前記赤外線検出素子から出
   力される電気信号を増幅及び補正し赤外線信号として外
   部に出力する信号処理回路とを有し、所定の角度範囲を
   観測できる複数個の赤外線センサと、前記複数の赤外線
   センサの動作を制御する制御手段と、方位・回転角度指
   示手段と、上記方位・回転角度指示手段により指示され
   た方位を中心に、前記複数個の赤外線センサから出力さ
   れるそれぞれの赤外線信号内から所定の角度範囲を、指
   示された回転角度で変換し合成されたビデオ信号として
   出力する表示処理手段と、各赤外線センサから出力され
   る赤外線信号内から目標を抽出する目標抽出処理手段と
   を備え、前記複数の赤外線センサは、所要の角度範囲を
   覆うように配置されたことを特徴とする赤外線検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、赤外線信号を出力する
   タイミング及び間隔を前記各赤外線センサに対し個別に
   指示する機能を有し、前記各赤外線センサは、上記出力
   間隔の間、各画素で時間積分した赤外線信号を出力する
   機能を有し、前記目標抽出処理手段は、前記各赤外線セ
   ンサから出力される赤外線信号を時分割に処理する機能
   を有することを特徴とした請求項１記載の赤外線検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記方位・回転角指示
   手段により指示された方位に基づき、所要の赤外線セン
   サの所要画素領域並びにこの所要画素領域に対する赤外
   線信号を出力するタイミング及び間隔を指示する機能を
   有し、前記各赤外線センサは、上記指示された領域につ
   いて、指示されたタイミング及び間隔で赤外線信号を出
   力する機能を有することを特徴とする請求項２記載の赤
   外線検出装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、処理画素数サイズｎ１
   ×ｍ１（ｎ１、ｍ１は整数）を前記各赤外線センサに個
   別に指示機能を有し、前記各赤外線センサは、上記指示
   された処理画素サイズに基づき、上記処理画素サイズの
   平均値として赤外線信号を出力する機能を有することを
   特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の赤外線
   検出装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記方位・回転角度指
   示手段により指示された方位に基づき、所要の赤外線セ
   ンサの所要画素領域並びにこの所要画素領域に対する処
   理画素数サイズｎ２×ｍ２（ｎ２、ｍ２は整数）を指示
   する機能を有し、前記各赤外線センサは、前記指示され
   た領域について指定された処理画素数サイズの赤外線信
   号を出力する機能を有することを特徴とする請求項４記
   載の赤外線検出システム。
6. 【請求項６】 前記目標検出処理手段は、前記方位・回
   転角度指示手段により指示された方位を中心とする所定
   の角度範囲内の検出目標だけを有意目標として出力する
   機能を備えたことを特徴とする、請求項１から５のいず
   れかに記載の赤外線検出装置。