(57)【要約】      （修正有）【課題】動く対象物体を位置決定し、追跡し、さらに適宜攻撃することを可能にする一般的な方法および装置を提供する。【解決手段】動く対象物体、特に車両１を追跡するための方法であって、a)対象物体を識別するステップと、b)可視スペクトルでは不可視であるが光の不可視スペクトルの選択された波長域では再帰反射性である目印１０を対象物体に付けるステップと、c)不可視スペクトルの選択された波長域で感度が高い、動くプラットフォーム上に設けられた画像取込装置により、目印付きの動く対象物体を追跡するステップとを含む方法。【選択図】図１
2013156004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動く対象物体、特に車両(1)を追跡するための方法であって、
a)前記対象物体を識別するステップと、
b)可視スペクトルでは不可視であるが光の不可視スペクトルの選択された波長域では再帰反射性である目印(10)を前記対象物体に付けるステップと、
c)前記不可視スペクトルの前記選択された波長域で感度が高い、動くプラットフォーム上に設けられた画像取込装置(40)により、前記目印付きの動く対象物体を追跡するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記選択された波長域は、赤外スペクトルに存在することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記目印(10)は、不可視目印用塗料により形成されるが、前記選択不可視波長域では再帰反射性であり、前記目印用塗料には、塗料および再帰反射性粒子が含まれており、光の前記不可視スペクトルの前記選択された波長域にある前記粒子が、再帰反射に十分な屈折率を有し、
前記粒子が含まれる前記塗料は、光の前記可視スペクトルでは透光性である
ことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
前記再帰反射性粒子は、光の前記可視スペクトルでは前記塗料と同じ屈折率を有し、その結果、前記目印用塗料は、このスペクトルでは透明であることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記目印用塗料は、遠方から前記対象物体に塗布され、好ましくは、前記目印用塗料の塗布は、ペイントボール発射装置(30)により実行されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
【請求項６】
前記目印付きの対象物体を追跡するための前記動くプラットフォームは、航空機、特にヘリコプタまたは翼付航空機であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記目印付きの対象物体を追跡するための前記動くプラットフォームは、位置決定装置を備え、
それにより決定されたある人物自身の位置、および前記目印付きの対象物体に対する視角から、前記目印付きの対象物体の位置データの決定が行われる
ことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記目印付きの対象物体の前記位置データを決定するのに必要な、前記プラットフォームの現在の位置データおよび前記対象物体に対する視角のデータ、または前記プラットフォーム物体上で既に決定された前記目印付きの対象の位置データが、好ましくは無線データ伝送接続を介して、1次ステーションに、または前記目印付きの対象物体に対する攻撃装置に伝送されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記動くプラットフォームは、前記目印付きの対象物体に対する攻撃装置を備えることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記画像取込装置を含む前記プラットフォームは、太陽または月などの自然照光源と、前記目印付きの対象物体との間に配置されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
請求項1から10のいずれか一項に記載の方法を実行するために設計された、動く対象物体を追跡するための装置。
【請求項１２】
可視光では不可視であるが、不可視スペクトルの波長域では再帰反射性であり、塗料および再帰反射性粒子が含まれる目印用塗料であって、光の前記不可視スペクトルの選択された波長域にある粒子が、再帰反射に十分な屈折率を有し、前記粒子が含まれる前記塗料は、光の可視スペクトルでは透光性である、目印用塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動く対象物体、特に車両を追跡するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に、敵人が民間人として変装し、この民間人の格好から軍事行動を行う、いわゆる非対称的脅威がある場合に、それによる甚大な付随的被害を発生させることなく、気付かれない距離から敵人を攻撃するのは難しい。
【０００３】
特に、敵人による民間車両の使用は、識別を困難にし、したがって、敵人を攻撃することも困難にする。例えば、ある人物自身の機動部隊からの火器により、近傍から狙いを定めて、これらの敵人を攻撃するとき、これらの機動部隊は、火器の使用およびそれにより生じる結果により見つかる。したがって、特に、敵の領土における軍事行動の場合、敵人へのこのタイプの直接攻撃は、阻止される。
【０００４】
ここで、いわゆる、無人機すなわち無人ミサイルにより、敵人を攻撃することができれば、有利になろう。この目的を達成するために、無人機は、敵人が移動している車両を明確に識別することが必要である。しかし、対象人が居る地域には、同じ外板色を有する同じモデルの他の車両が移動している可能性があるので、無人機は、しばしば、この識別を明確に行うことができない。
【０００５】
対象人物により使用される車両の車両ナンバープレートの登録がわかっていれば、これに基づいて、無人機の画像取込装置により、自動識別を行うことが基本的に考えられる。しかし、無人機の入射角および視角は、しばしば、車両ナンバープレートを確実に取得および認識することを可能にするのに適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、動く対象物体を位置決定し、追跡し、さらに適宜攻撃することを可能にする一般的な方法および装置を開示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本方法の目的は、請求項1に開示される方法により達成される。
【０００８】
動く対象物体、特に車両を追跡するための本発明による本方法は、
a)対象物体を識別するステップと、
b)可視スペクトルでは不可視であるが光の不可視スペクトルの選択された波長域では再帰反射性である目印を対象物体に付けるステップと、
c)不可視スペクトルの選択された波長域で感度が高い、動くプラットフォーム上に設けられた画像取込装置により、目印付きの動く対象物体を追跡するステップと
を有する。
【発明の効果】
【０００９】
対象物体を識別した後、可視スペクトルでは不可視であるが光の不可視スペクトルの選択された波長域では再帰反射性である目印を対象物体に付けるステップは、動く対象物体に目印を付けることを可能にし、目印が、裸眼では認識することができず、すなわち薄くて透明で、例えば、少なくとも目印として気付かれないようにする。したがって、車両などの動く対象物体内で運転する対象人物は、目印を付ける作業に気付かず、または、目印付きの車両内に座っていることに気付かず、故に、動く対象物体に目印を付けられたことに関連する潜在的脅威を認識しない。次に、目印付きの動く対象物体は、不可視スペクトルの選択された波長域で感度が高い、動くプラットフォーム上に設けられた画像取込装置により追跡される。この追跡は、例えば航空ベースで、遠方から実行することができ、その結果、対象人物は、この追跡に気付かない。
【００１０】
選択された波長域は、赤外スペクトルに存在するのが好ましい。したがって、太陽または月などの自然照光源を使用することができ、その結果、動くプラットフォーム上に設けられた画像取込装置は、純粋に受動的に動作し、それ自体の照光を放射することにより見つからない。
【００１１】
好ましくは、目印は、可視スペクトルでは不可視、例えば透明であるが、選択不可視波長域では再帰反射性である目印用塗料により形成され、目印用塗料には、塗料および再帰反射性粒子が含まれており、光の不可視スペクトルの選択された波長域にあるそれらの粒子が、再帰反射に十分な屈折率を有し、それらの粒子が含まれる塗料は、光の可視スペクトルでは透光性である。このタイプの目印用塗料は、迅速かつ簡単に付けることができ、乾燥した状態では検出することができない。この目印用塗料は、低粘度であって急速に乾燥するのが好ましく、その結果、この目印用塗料は、短い時間内に広い領域にわたって分配することができ、急速に乾燥するクリアラッカー様の透明薄膜を急速に形成する。この後、この目印は、ほとんど認識不可能であり、または、もはや裸眼では認識不可能であり、すなわち、少なくとも表面上で観測される際は不可視である。
【００１２】
有利なことに、再帰反射性粒子は、光の可視スペクトルでは塗料と同じ屈折率を有し、その結果、目印用塗料は、このスペクトルでは透明である。
【００１３】
さらに、目印用塗料は、ほとんど水溶性がなく、または水溶性がなく、基材に強く付着し、したがって、極めて努力しなければ除去することができないのが好ましい。それにより、目印用塗料は、雨により簡単に洗い流されない。
【００１４】
したがって、目印用塗料を遠方から対象物体に塗布することは、特に有利である。これは、ペイントボール発射装置により実行されるのが好ましい。したがって、攻撃すべき動く対象物体への本発明によるこの目印付けは、ある人物自身の変装した機動部隊により実行することができ、近傍から気付かれないペイントボール発射により行われ、ペイントボールは、赤外スペクトルでのみ可視の再帰反射塗料を充填され、目印を付けるべき対象物体に衝突した直後に破裂する。対象人物は、車両エンジン作動によるものではありそうにない、ペイントボールの衝突に気付いても、ペイントボールの衝突直後にそれ以上何も起こらないので、この衝突を潜在的脅威の予備段階に分類しない。
【００１５】
目印付きの対象物体を追跡するための動くプラットフォームは、航空機、好ましくは無人機として具体化され、特にヘリコプタまたは翼付航空機として具体化されることは、特に有利である。空中からの対象物体のこの観測および追跡は、遠方から実行することができ、その結果、対象物体内の対象人物は、追跡されていることに直接気付かない。特に、プラットフォームを構成する航空機が、モデル航空機のサイズの小型航空機であるとき、対象人物が追跡に気付く可能性は、明らかに低減する。
【００１６】
目印付きの対象物体を追跡するための動くプラットフォームは、位置決定装置を備え、この位置決定装置により決定されたある人物自身の位置、および目印付きの物体に対する視角から、目印付きの対象物体の位置データの決定が行われることは、特に有利である。
【００１７】
したがって、目印付きの対象物体の位置データを決定するのに必要な、プラットフォームの現在の位置データおよび対象物体に対する視角のデータ、またはプラットフォーム物体上で既に決定された目印付きの対象の位置データが、好ましくは無線データ伝送接続を介して、1次ステーションに、または目印付きの対象物体に対する攻撃装置に伝送されることは、有利である。本発明による方法のこの変形形態は、モデル航空機の既に述べたサイズの小型航空機などの目印付きの対象物体を追跡するための極めて小さいプラットフォームを使用することを可能にする。このように、目印付きの対象物体に対する攻撃装置に、攻撃すべき動く対象物体を位置決定するのに必要なデータを供給することができ、次に、例えば予想される付随的被害を最小化する場所で、攻撃を行うことができる。
【００１８】
あるいは、動くプラットフォーム自体に、目印付きの対象物体に対する攻撃装置を設けることができ、その結果、遅滞なく、敵対象物体への攻撃を実行することができる。
【００１９】
本発明による方法を用いれば、画像取込装置を含むプラットフォームは、太陽または月などの自然照光源と、目印付きの対象物体との間に配置されるのは、特に有利である。したがって、再帰反射性目印により反射される日光または月光は、プラットフォームの画像取込装置に当たる。対象物体を照明するための自然日光または自然月光のこの利用は、プラットフォームの画像取込装置を純粋に受動的に設計することを可能にし、その結果、プラットフォームは、それ自体で検出することができる、それ自体の照明ビームを放射する必要がない。
【００２０】
さらに、本発明は、本発明による方法を実行するために設計された、動く対象物体を追跡するための装置に関する。この目的を達成するために、本装置は、動くプラットフォーム上に設けられた画像取込装置を装備されており、この画像取込装置は、不可視スペクトルの波長域では高感度であり、目印により再帰反射された光のスペクトルに敏感になる。
【００２１】
さらに、目印用塗料は、本発明により網羅され、その中に塗料および再帰反射性粒子が含まれており、これらの粒子は、光の不可視スペクトルの選択された波長域における再帰反射に十分な屈折率を有し、塗料およびその中に含まれる粒子は、光の可視スペクトルでは透光性である。
【００２２】
さらなる設計詳細およびさらなる利点を含む、本発明の好ましい例示的な実施形態は、添付の図面を参照して、以下により詳細に記述および説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のステップb)により、動く対象物体に目印を付ける場面の図である。
【図２】本発明による方法のステップc)により、目印付きの対象物体を追跡している図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図1は、動く対象物体に目印を付ける場面を模式的に示す。ここで、動く対象物体は、街路2に沿って移動している自動車1により構成される。追跡すべき対象人物が自動車内で運転しているかどうかの確証を得るために、最初に、対象物体を識別する。対象物体のこの識別は、図に示していない機動部隊により行われ、識別が完了すると、対象物体1の対象画像が、隠れて軍事行動を行う、カモフラージュした射手3に伝送される。
【００２５】
射手3は、ペイントボール発射装置30を装備している。これらのペイントボールは、例えば、塗料供給部を取り囲むゼラチンケースから構成される。図1および2に示す、本発明による方法に使用される目印用塗料は、赤外波長域で再帰反射特性を有する不可視塗料である。
【００２６】
目印用塗料は、塗材に含まれ、それにより包まれた再帰反射性粒子を有する。塗材および再帰反射性粒子の材料、ならびにそれらの外見は、互いに調和し、目印用塗料が、光の可視スペクトルでは透明性すなわち透光性であり、可視スペクトルのどの色も吸収しないようにする。可視スペクトルにおけるこの完全な透過は、目印用塗料が光の可視スペクトルのどの部分も反射しないことを意味する。しかし、赤外域などの不可視光の選択された波長域では、これらの粒子は、再帰反射特性を有する。この目的を達成するために、不可視光の選択された波長域における塗料および粒子材料の屈折率は異なり、その結果、粒子材料と塗料との間の遷移部すなわち境界層で、反射したがって所望の再帰反射効果が起こる。それと対照的に、可視光域における塗料および粒子材料の屈折率は同じになり、その結果、粒子材料と塗料との間の境界ではここで反射が起こらない。
【００２７】
射手3は、天蓋、例えばルーフまたはトランク蓋などの、上に向く表面の領域において可能であれば、この目印用塗料を含む1つまたは複数のペイントボールを、対象物体として識別された車両1に発射し、したがって、IR波長域で再帰反射する不可視塗料を目印10として車両1のボディ上に塗る。
【００２８】
車両の乗員は、周囲の雑音のためにボディ上のペイントボールの衝突に全く気付かない可能性があり、または、彼らは、少なくとも、それを危険な状況、もしくは危険な状況への予備段階に分類しない。
【００２９】
本発明による方法を実行する別の過程では、再帰反射性目印10を付けられた車両1は、この例では偵察無人機4で示す、動くプラットフォーム上に搭載された画像取込装置40により検出され、目印10に基づいて識別される。偵察無人機4は、それにより、車両1と太陽5との間の位置、車両1上に降り注ぐ太陽光線を描く直線のほぼ上、またはそのわずかに隣に位置する。したがって、画像取込装置40は、目印10により再帰反射された太陽光線を取得することができる。
【００３０】
無人機4の従来の位置決定装置により決定された、無人機4の位置データに基づいて、無人機4上に設けられた搭載コンピュータは、同様に知られている、画像取込装置40から対象物体への視線方向ベクトル、および対象物体までの推定または測定された距離により、対象物体を構成する車両1の位置データを決定し、データリンク接続を介して、それらのデータを別の無人機または地上軍隊などの攻撃ステーション(図示せず)に伝送することができる。あるいは、識別された対象物体を直接攻撃するために、無人機4に、ロケットなどの通信可能な攻撃装置を装備することができる。
【００３１】
以上に示し、説明した例では、IR域で再帰反射する不可視目印10の適用例を、ペイントボール発射装置により示したが、異なる方式で、対象物体に目印10を付けることもできる。例えば、カモフラージュした無人機から対象物体にペイント爆弾を投げることができる。しかし、特殊部隊が、気付かれない瞬間に、不可視再帰反射特性を有するスプレーペイントを用いて、対象物体に目印を付けることもできる。
【００３２】
不可視目印10の再帰反射特性は、赤外波長域に限定されず、目印10は、紫外光波長域などの異なる不可視波長域において再帰反射することもできる。したがって、その際、画像取込装置40の波長特性は、この波長域にも合わせられる。さらに、この例では無人機4により構成されたプラットフォームに、再帰反射性目印10により反射される不可視波長域で光を放射する能動型照明(図示せず)を設けることもできる。この場合、この例では無人機4として具体化されたプラットフォームを、太陽5などの自然光源と、この例では自動車1により構成された対象物体との間に配置する必要がない。しかし、この例に説明する太陽5の自然光の使用は、無人機4により構成されたプラットフォームがそれ自体の(可視または不可視の)照光を放射することにより対象物体内の対象人物に見つかることがない利点を有する。
【００３３】
例示的な実施形態において説明した、目印10として使用される不可視再帰反射塗料の1つの成分は、例えば、ペリレン(4つのベンゼン環を有する有機分子)とすることができる。
【００３４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中の参照番号は、本発明をより十分に理解するためだけに使用され、保護範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００３５】
1  車両
2  街路
3  射手
4  無人機
5  太陽
10  再帰反射性目印
30  発射装置
40  画像取込装置
【図１】
2013156004.tif 000003
【図２】
2013156004.tif 000004
【外国語明細書】
2013156004000001.pdf