(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別システムであって、
互いに異なる第１および第２のコードをそれぞれ含む第１および第２のレーザビームを照射できるレーザ装置と、
レーザ装置からの第１および第２のレーザビームを検出するセンサ、告報を形成するマイクロプロセッサ、レーザ告報送信機、および無線または超音波による告報送信機を有する目標装置と、
レーザ装置に配設され、目標装置からの光による告報と、無線または超音波による告報とを受信できる受信機とを備え、
レーザ装置は、目標装置に向かって第１のレーザビームを発信して告報を要求し、その後所定時間経過内に光による告報を受信しなかった場合には第２のレーザビームを発信して無線または超音波による告報を要求することを特徴とする識別システム。
【請求項２】
請求項１に記載の識別システムであって、
レーザ装置は、不可視光または可視光のレーザビームを発し、外部から操作可能なスイッチングシステムを用いて、１つまたはそれ以上のホログラフィック格子をレーザビームの光路上に選択的に配置する手段を有し、
前記格子により、レーザビームの拡散角を増大させて、リング状、三角形状、または四角形状を有する照射ゾーンを形成することを特徴とする識別システム。
【請求項３】
識別システムであって、
互いに異なる第１および第２のコードをそれぞれ含み、暗視ゴーグルを用いてのみ視認可能な第１および第２のレーザビームを照射できるレーザ装置と、
レーザ装置からの第１および第２のレーザビームを検出するセンサ、告報を形成するマイクロプロセッサ、レーザビームによる告報送信機、および無線または超音波による告報送信機を有する目標装置と、
レーザ装置に配設され、目標装置からの光による告報と、無線または超音波による告報とを受信できる受信機とを備え、
レーザ装置に配設され、目標装置のユーザが敵か否か、レーザ装置のユーザに警告を与えることができる警告装置とを備え、
レーザ装置は、目標装置に向かって第１のレーザビームを発信して告報を要求し、その後所定時間経過内に光による告報を受信しなかった場合には第２のコードを含むレーザビームを発信して無線または超音波による告報を要求することを特徴とする識別システム。
【請求項４】
識別システムであって、
レーザ目標照射部、電池を収納するハウジング部、およびこれらを連結する装着レールを有するレーザ装置であって、互いに異なる第１および第２のコードをそれぞれ含む第１および第２のレーザビームを照射できるレーザ装置と、
レーザ装置からの第１および第２のレーザビームを検出するセンサ、告報を形成するマイクロプロセッサ、レーザビームによる告報送信機、および無線または超音波による告報送信機を有する目標装置と、
レーザ装置に配設され、目標装置からの光による告報と、無線または超音波による告報とを受信できる受信機と、
レーザ装置に配設され、互いに平行に延在する２つの半円筒形部分であって、レーザ装置のユーザが半円筒形部分の間の隙間に沿って照準を合わせ、目標装置のユーザが敵か否か、レーザ装置のユーザに警告を与えることを可能にする半円筒形部分とを備え、
レーザ装置は、目標装置に向かって第１のコードを含むレーザビームを発信し、その後所定時間経過内に光による告報を受信しなかった場合には第２のコードを含むレーザビームを発信して無線または超音波による告報を要求することを特徴とする識別システム。
【請求項５】
請求項１に記載の識別システムであって、
レーザ装置に配設され、味方の航空機、戦車、市民、装備または兵士の識別を可能にするコード管理手段をさらに有することを特徴とする識別システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の識別システムのための目標装置であって、
レーザ送信器、光検出器、および制御装置を有する携帯式ハーネス装置であって、ハーネス装置の識別コードを記憶するメモリが制御装置に設けられたハーネス装置と、
表示装置と、
電池と、
データおよびメッセージの入力を可能にするキーボードと、
識別コードおよび任意のメッセージの両方を無線信号、超音波信号、光信号またはケーブル信号により送信するための制御回路とを備えたことを特徴とする目標装置。
【請求項７】
請求項６に記載の目標装置であって、
制御装置は、制御ユニットまたは被制御ユニットとして機能し、
被制御ユニットは、制御ユニットからの識別コードを記憶するメモリと、入力メッセージをメモリ内に記憶された識別コードと比較する制御回路とを有することを特徴とする目標装置。
【請求項８】
請求項６に記載の目標装置であって、
レーザ送信器からのレーザビームを用いて、距離測定または通信を行う手段を有することを特徴とする目標装置。
【請求項９】
請求項６に記載の目標装置であって、
目標装置を利用する１つのグループに属する兵士が、同じ目標装置を利用する自身のグループに属する兵士を識別できるように、制御装置がプログラムされていることを特徴とする目標装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の目標装置であって、
湿度、温度、脈拍、人声、または装身者の接近が推測できるその他のパラメータを検出する手段を有することを特徴とする目標装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の目標装置であって、
変調手段、増幅器および判別器をさらに有することを特徴とする目標装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の識別システムであって、
識別すべき目標装置に対し、告報を送信すべきチャンネルまたは周波数シーケンスを通知するように、レーザビームが暗号化または変調されることを特徴とする識別システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の識別システムであって、
レーザ装置は、実際の発射をシミュレートすることを特徴とする識別システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の識別システムであって、
レーザ装置は、訓練および実戦のために用いられることを特徴とする識別システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、器機や物体などの目標を識別する少なくとも一つのレーザー装置を備えた識別システムに関する。詳述すれば、本発明は、レーザー装置がレーザー暗号ビームを発するようになっている一方、目標にこの暗号ビームを検出して電気信号に変換するセンサー手段が設けれており、電気信号に変換された暗号ビームが判別器に供給されるようになっていて、目標に設けた転送手段が判別器の判定に応じて、レーザー装置に内側または外側に設けた受信手段に報告を返すように構成されている識別システムに関する。本発明は、また、前記識別システムで用いる目標装置と、前記識別システムの操作方法にも関している。
【０００２】
【発明の背景】
本発明によれば、「味方」兵士が本発明によるシステム装置を携行することになるが、このシステム装置は目標を照射する武器に装着する一方で、味方兵士がシステム装置と連携するハーネスを装身して、任意の場景シナリオに従って訓練や戦闘時に種々の用途に応じた探知機能を実行するようになっている。そのような本発明によるシステム装置は、本願出願人による同時係属中の欧州特許出願第97 120818.6号、同第97 113661.9号、及び、同第97 109111.1号の一部を構成している。
【０００３】
【発明の目的と要旨】
本発明は、識別を行っている際に簡単で、信頼性のあるデータ転送が行えるように改良された識別システムを創り出すのが目的である。
【０００４】
前述の本発明の目的は、器機や物体などの目標を識別する少なくとも一つのレーザー装置を備え、該レーザー装置がレーザー暗号ビームを発するようになっている一方、目標にこの暗号ビームを検出して電気信号に変換するセンサー手段が設けれており、電気信号に変換された暗号ビームが判別器に供給されるようになっていて、目標に設けた転送手段が判別器の判定に応じて、レーザー装置に内側または外側に設けた受信手段に報告を返すように構成されている識別システムにおいて、マイクロプロセッサーと、超音波装置と無線装置との何れか一方または両方とをレーザー装置と物体ないし目標装置のそれぞれに設けて、バンドルされているレーザー暗号ビームの送信後の所定時間以内に目標装置から応答がレーザー装置にこない場合、該レーザー装置が別のコードビームを発信して、物体ないし目標装置の超音波装置と無線装置の何れか一方または両方をして、レーザ装置の超音波装置と無線装置の何れか一方または両方が受信することのできる告報を送信させるようにしたことを特徴とする識別システムにより達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１に本発明による識別システム装置１を銃器２に装着したところを示す。この識別システム装置１を銃器２に装着するにあたっては、当該装置１を装着した銃器２の重心線２１が識別システム装置１それ自体と交叉するようにする。図２にも示したように、識別システム装置１は、レーザー式目標照射素子３と、作動に必要なバッテリーやその他の部品が収納されているハウジング素子４と、銃器２とのインターフェースをなす装着レール５とで構成されている。目標照射素子３とハウジング素子４とは、円筒体をほぼ半割した断面形状を有して、兵士が照準線２２(図１)に沿って狙いを定めることができるように互いに平行に延在している。目標照射素子３の前面には小型スクリーンの形をした表示窓３１があって、この表示窓３１に重要情報に関する絵文字が種々再生表示されるようになっている。ハウジング素子４には、被照射スポット４１、照射ゾーン４２、アンテナ用取付け具４３、二つの同軸コネクタ４４、操作摘み４５、４６、スイッチ４７が備わっている。
【０００６】
図２と図３とからわかるように、目標照射素子３の前部にはレーザービーム１１を発する光学レーザー装置３２が設けられている。図３に示したように、装着レール５には、識別システム装置１の銃器２への装着を容易にする拡張クランプ(widening)５１、５２が設けられている。目標照射素子３には側レバー３３を設けて、小さいホログラム板を挿入することでレーザービームの特性を変えることができるようになっているから、目標でのビーム径がリング状、或いは、平坦形状、リング形に散らばった点形状の何れかに大きくなるようにしてもよい。
【０００７】
図４にハウジング素子４の側面を示すが、このハウジング４には、折畳み自在ロッドアンテナ５３と、このアンテナ５３のためのスナップ式キャッチないし固定装置５４とが備わっている。光学受光装置４８をこのハウジング素子４の前面に設けてもよい。
【０００８】
図５は、戦闘の際に兵士が使用する、複数の電気もしくは電子部品からなる装備類が取り付けられているハーネス６を示す。このようなハーネスはよく知られているところであり、例えばドイツ特許出願公開公報第40 03 960号に開示されている。しかしながら、図５に示したハーネス6には、好ましくは特殊電子回路の備わったセンサー６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７が取り付けられている。また、LED発光器６８、７０や、GPS、制御装置７も、必要であれば電池と共にこのハーネス６に設けられている。図５に示した実施の形態では、兵士Ａが携行する銃器における目標照射素子３と別の兵士Ｂが装身するハーネスとの間に障害物、例えば潅木類１２が介在しているものとして図示している。
【０００９】
図６において、変調器８１に接続したパルス型ＣＷレーザー８は、例えばレーザーダイオード８２と、このダイオード８２に接続した帰還ダイオード８３と、演算増幅器８４と、トランジスター８５と、いくつかの抵抗器８６、８７、８８とで構成されている。ダイオード８２のアノードとダイオード８３のカソードとは共に、例えば３ないし５ボルト電池からなる電圧源（陽極）８９に接続されている。ダイオード８２のカソードは、それと直列接続した抵抗器８６とトランジスター８５のエミッタ−・コレクタ回路を介して接地接続されている。抵抗器８７の接続された増幅器８４は、ダイオード８３のアノードとトランジスター８５のベースとの間に挿入されている。回路の変調入力端を構成するトランジスター８５のこのベースは抵抗器８８を介して接地されている。言うまでもないことではあるが、基準電位が接地となっている。変調器８１は、暗号化機能を果たすばかりではなくて、暗号化に先立ってチョッパー周波数fzにて周波数fdのビットレートで（搬送波）周波数ftの光信号をチョップするためのチョッパー機能をもなす回路で構成されている。
【００１０】
図５に示したセンサー６１〜６７は、図７に示したセンサー回路９を備えている。即ち、図示のセンサー回路９は、例えば、カソード側が増幅器９２の入力端と、コンデンサ９４に接続されているコイル９３とに接続されている検出用ダイオード９１からなる。増幅器９２の出力端は積分器フィルター９５を介してマイクロプロセッサ９６に接続されており、このマイクロプロセッサ９６の出力信号はケーブルを介して制御装置７へ供給される。
【００１１】
本発明による敵・味方識別システムは、目標となる兵士が開放地にいるか、隠れているかどうかに応じて二種の異なった環境状況のもとで作用する。今仮に開放地でのシナリオに従って兵士Ａが、隠れていない兵士Ｂ(従って、図５の場景では潅木類１２はなくて、開けている）を識別したがっているとすれば、兵士Ａは携行している銃器に装着されているレーザー式目標照射装置１を作動状態に設定した上で、兵士Ｂに向かってそのレーザー式目標照射装置１からレーザービーム１１を「発射」する。発射したレーザービーム１１には暗号化されたメッセージが担持されているから、照準を合わされた兵士Ｂはそれに対して名乗るように要求される。即ち、兵士Ｂのハーネス６が、例えば兵士Ａからの116ビット信号からなる暗号化メッセージ１３を受信することになる。そこで、兵士Ｂのハーネス６にある例えばセンサー６３が、兵士の番号、標識番号、必要に応じてＧＰＳ，応答形式などの何れかひとつまたは組み合わせからなる116ビット信号を認識することになる。これで兵士Ｂは兵士Ａの座標系を受信することになり、従って兵士Ｂのハーネス６におけるＬＥＤ発光器６８が告報コードを送信することになる。この告報コードとしては、システムを作動させている装置で任意に設定してもよい。例えば、告報コードとしては、兵士Ｂの氏名、所属部隊名、位置（ＧＰＳ座標系）、或いはその他の任意のメッセージであってもよい。
【００１２】
本発明の実施の形態では、兵士Ａはレーザー送信器３を装備しているばかりではなくて、レーザー受信器をも装備しており、このレーザー受信器は、レーザー送信器、即ち、目標照射素子３と平行に装着した光学受信装置４８と共にハウジング素子４に収納されていてもよい。このレーザー受信器は、兵士Ｂの何れかのＬＥＤ発光器６８、７０から送信された拡散光だけを受光するようになっている。兵士Ａは、兵士Ｂからの告報を受信するまで識別コードを発信しつづける。兵士Ｂが味方部隊の一員であれば、兵士Ａには被照射スポット４１と照射ゾーン４２の何れか一方または両方に表示される赤色警戒信号が見られるようになり、それで兵士Ｂへの攻撃を控えることができる。この警戒信号は、兵士Ａだけが視認でき、敵方に看視できないような形で表示される。
【００１３】
兵士Ａは、自ら携行する識別システム装置１のＬＥＤ受信装置４９における光学受信装置４８を介して告報信号を受信するようになっているが、目標照射装置３が送る光ビームは緻密な光束であることから、識別システム装置１の対応する目標照射装置３は、兵士Ｂが兵士Ａに対して告報を返送するにあたり兵士Ｂが赤外線送信器として利用することはできない。好ましくは約０.５mradの狭い角度に合わされているこの光ビームでは、兵士Bとしては兵士Ａの位置を知るべくもないから、兵士Ａに対して告報信号を送り返すことはできない。そのために、告報コードを送り返すのに、兵士Ｂのハーネス６にも取り付けられている高出力型ＬＥＤ発光器６８、７０を利用している。このＬＥＤはっこうき６８、７０は、非常に広範囲にわたって光出力を照射するようになっているから、どのような状況にあっても兵士Ｂの告報が兵士Ａにより確実に受信されるのである。兵士Ｂが兵士Ａの視界ないにおれば、兵士Ａはいつでも告報信号を受信できる立場にいる。
【００１４】
戦闘は光のあまり状況のもとで行われる傾向にあり、それに伴って暗視ゴーグルを着用するのが通常になっている。そのような状況にあっては、兵士が携行する銃器は腰あたりに下げて携行するのが普通になっている。他方、監視や照準は、図示しない暗視ゴーグルを使えば見えるレーザービーム11に沿う方向に行われる。ところが銃器は腰部あたりに下げているから、当該銃器を携行している兵士には赤色警戒信号（被照射スポット４１と照射ゾーン４２の何れか一方、または両方に表示されるもの）は見えない。しかしながら、目標照射素子3はマイクロプロセッサにより制御されているから、赤色警戒信号の代わりか、または、その信号に加わって、レーザービーム１１を交互にオン、オフすることができる。暗視ゴーグルを着用している兵士は、レーザービームを介して赤色警戒信号を素早くかつ容易に検出でき、このようにして照射された兵士を味方と識別することができる。
【００１５】
照射された兵士が、例えば潅木類１２の背後に隠れている場合では、兵士Ａには兵士Ｂの体の一部分しか見えない。兵士Ａは前述したようにレーザービーム１１をもう一度発射する。すると、兵士Ｂのハーネス６は兵士Ａからのレーザービームを検出する。このような状況でも兵士Ｂのハーネス６が兵士Ａからのレーザービームを検出できるのは、システム全体がこのようなようとに対して充分感応するようになっている、換言すれば、一例として各センサー６１〜６６に、共通の電池、もしくは、各センサーごとの電池から電力が供給されるようになっている特殊な電子装置が備わっているからである。ただ、兵士ＢのＬＥＤ発光器６８が潅木類１２に完全に遮蔽されると、兵士Ａは兵士Ｂから応答を受信することができない、と言った問題が残されている。ＬＥＤ発光器６８、７０からの光は拡散して指向性を持たないので、その光のみが兵士Ａに受光されるようになっている。他方では兵士Ｂは兵士Ａの発したレーザービームによる光情報を明らかに受信できる状況にあるのに、当該レーザービームを発光してから所定時間Ｔａ以内、例えば１０ms以内に兵士Ａが告報を受けることができないような場合では、兵士Ｂには、ハーネス６にある無線装置７１を介して告報としてのパルス列を送信する機会が与えられる。この無線装置７１としては、無線送信器であってもよいし、或いは、無線送受信器であってもよい。この無線信号はあらゆる考えられる状況のもとで兵士Ａにより受信され得るが、傍信されて敵方に防戦させるようなこともあり得るので、他の手段が故障などで採れない場合に限って利用すべきである。敵方が無線を傍信すると、他の味方兵士が追跡されたり、識別できないようなことがあり得る。兵士Ｂが敵方であれば、前述のシナリオのもとでは兵士Ａからの暗号化光ビームにより伝送された問い合わせに対する返答がないから、これで兵士Ｂは敵であると識別できる。
【００１６】
兵士Ａの目標照射素子３は、所定時間Ｔｂ経過すると動作を停止するが、システムに設けられているアンテナ５３のある無線装置７２は、識別問い合わせのために安全上の理由により例えば１msの所定時間Tcにわたりパルス列を送信する。前記した所定時間Tbとしては、例えば１msから１秒の間であってもよいが、１００msであるのが望ましく、その場合でのパルス列Tcとしては０.１msと等しいか、それよりも長く、好ましくは約１msかそれ以上となるように設定する。この無線装置７２も、無線送信器、或いは、無線送受信器の何れかで構成してもよい。このパルス列は、あらゆる考えられる状況のもとで数キロにわたる距離でも受信できるようになっている。二回の無線送信の後でも、それでも尚、無線チャンネルを介しての応答が得られない場合では、システムは照射した目標を敵方と識別することになる。この全てのプロセスの実行に要する時間は２００msである。兵士Ａが暗視ゴーグルを着用しておれば連続照射されているレーザービームを見ることができるわけであるから、照射した兵士を敵方と暗視ゴーグルを介して識別することができる。
【００１７】
各センサー６１〜６７としては、表面ばかりではなくて、その側面（外周面）においてもレーザービームを感知するようにするためにも、比較的厚みのある円盤の形で作製されているのが望ましい。これは、図７に示した検出器９１も図９に示した円盤の円筒表面に沿って適当な形状に配列することを意味する。前記したように、レーザービームは、検出器９１が間欠ビームを検出して、コイル９３とコンデンサ９４とからなる共振回路を介して同一周波数fzの交流電流に変換できるように、チョップされている。これにより増幅器９２の入力端に現れる交流電圧は、当該増幅器９２により大きく増幅される。この増幅器９２の出力信号は積分器フィルター９５に供給され、かくてフィルター９５からマイクロプロセッサ９６に評価のための暗号化信号が供給される。マイクロプロセッサ９６で評価された信号はその後マイクロプロセッサ９６から制御装置７に供給される。チョップされて照射されたレーザーパルスのパルス幅は、例えば１０ns〜１００msの間、好ましくは０.１〜１０msの間であるのが望ましい。情報ビットパルスの幅は好ましくは３〜５０個のチョップされたレーザーパルスの幅に対応しているのが望ましい。
【００１８】
尚、図２に示した操作摘み４５、４６の何れか一方の代わりに、レバー４７（フリップアップ）を設けてレーザー装置が操作できるようにしてもよい。
【００１９】
また、レーザー装置の上部は、好ましくはそれぞれが円筒形を半割した形の、互いに平行な室からなるものとして、両室の間の隙間を介して目標が眺望できるようにするのが望ましい。この隙間は充分の幅を有しているから、光ビームが照射されるこの隙間の側部、好ましくはこの隙間の端部域に、兵士に目標と照射スポットとが同時に見られるように照射スポットを設けることも本発明の変形例として考えられる。照射されるレーザービームの波長としては、出力が例えば５０mWである場合、７８０〜1、000nmの範囲内、例えば８２０nmであるのが望ましい。
【００２０】
図８は、図５に示した各センサー６１〜６７のカプセル型ハウジング６１０の内部を、また、図９は図８における線IX-IXに沿った横断面図を示す。ハウジング６１０は、好ましくは平坦な上部６１１と環状外周壁６１２とを有している。このハウジング６１０の内部には、図示の実施の形態ではプリント板として用いている板６１７を取り付けるためのネジ穴を有するボス６１３、６１４、６１５、６１６が一体形成されている。また、このハウジング６１０の素材は利用するレーザービームに対して透明、もしくは光透過性を有するものであるから、入射レーザービーム６１９、６２０を集光するレンズもしくはドーナツ形拡大ガラスとして作用する外周膨大部６１８が外周壁６１２に外側へ張り出すように形成されている。板６１７には三つの取付け素子６２１、６２２、６２３をハウジング６１０の内部の比較的かなり内側に設けて、印刷基板６２４を支えるようにするのが望ましい。この印刷基板６２４には、いくつかの光センサー６２５、６２６、６２７、６２８とマイクロプロセッサ６２９、または、所望によっては判別器を載置させる。取付け素子６２１、６２２、６２３は、図５に示した制御装置７に連なる接続線を介して判別した信号を供給する電気接続端子としても同時に利用できるようにしてもよい。図５に示したハーネス６からの電池電圧は、図８と図９に示したこれらの取付け素子６２１、６２２、６２３を介して供給されるようにするのが望ましい。
【００２１】
ハウジング６１０の内部の光センサー６２５〜６２８は、それぞれの感光部が、互いに隣接するボス６１３〜６１６の間に臨む外周壁６１２の部分の内表面に密着した形で配置して、膨大部６１８を介して入射したレーザービームを検出できるようにするのが望ましい。尚、印刷基板６２４にもう一つの光センサー６３０をその中心部に設けて、その感光部をハウジング６１０の上部６１１に指向させて、上部６１１の表面とほぼ平行に伝播するレーザービーム６１９、６２０に比べて当該表面に対して大きな傾斜角（入射角）で入射するレーザービーム６３１、６３２をも検出できるようにするのが望ましい。
【００２２】
マイクロプロセッサ６２９（図７では９６）ないし判別器とは別に、プリ増幅器９２と積分器フィルター９５をもハウジング６１０の内部に設けて、それぞれの手段として、受信したレーザービームから交流電気システムが得られると共に、既に判別した信号を接続線を介して制御装置７に供給できるようにするのが望ましい。例えば、コイル９３とコンデンサ９４の何れか一方または両方を印刷基板６２４に装着するか、あるいは、それと一体化して、センサー手段として、共振回路を構成するようにしてもよい。判別器とマイクロプロセッサの何れか一方または両方は、受信したレーザービームから期待される暗号を担持する信号のみをろ過するものとして構成してもよい。
【００２３】
図８と図９に示したセンサーは、直径/厚さの比が図に示したとおりの円盤形状に設けられている。入射レーザービームは兵士Ｂの身体で反射して、図９においてレーザービーム６１９、６２０として示したように外周壁６１２の外周膨大部６１８を介して光センサー６２５の感光部へと側方から入射する。人間の眼には感じられない赤外線レーザービームを利用している場合では、ハウジング６１０としては通常の光に対しては不透明、例えば色付や黒色であってもよい。
【００２４】
よって、目標を照射するシステム装置は、別の兵士のハーネスにあるセンサーへと変調光ビームを送信する。この変調光ビームが、所要情報の関数として例えば４〜４００ビット、好ましくは２００ビットまでの長さのデータパッケージとして暗号化された、融通のきくプロトコルの形で情報ないし報告を送信することになる。例えば、敵・味方識別システムとしては、好ましくは約１６ビットの送信に基づかせてもよいが、シミュレーションもできるようにした敵・味方識別システムの場合では４４ビットも要することがある。送信されるビット数にもよるが、暗号は５〜７ms以内に送信できる。センサーは、名目上個々の兵士を識別するゾーン（１６ビット）と、使用銃器を識別するゾーン(４ビット)、正確な位置の送信に使うゾーン（ＧＰＳ受信器が判定する全ての三つの座標系の場合では９６ビット）に分割されているコードを解読する。ビットコードは高度に暗号化したコードを生成するのに利用することもできる。暗号化信号としては。(a)個々の兵士、(b)毎日変わるコード、(c)部隊コード、(d)時間依存と特別コードの混合コードからの同期のコードをそれぞれ識別する情報で構成してもよい。従って、通信システムとしては非常に広範囲の情報帯域幅を有していることになり、約１１キロの遠距離まで送信するのに利用できる。ここで説明している本発明は、好ましくはここの兵士が互いに見える視界距離に対応した近距離で利用するのが望ましいのではあるが、それに限定されることなく、もっと遠い距離離れたところにある兵士との連絡設備で利用することもできる。
【００２５】
本発明に用いるハーネスシステムは、模擬戦闘システムとして利用することも可能である。この場合、システムを利用している兵士も、携行している銃器を目標、即ち、ハーネスを装身している別の兵士に対して照準を合わせて、レーザー装置を「発射」させることになる。その別の兵士が装身しているハーネスにおける検出器に光ビームが入射すると、発射した兵士はその別の兵士からの告報として命中信号を受信することになる。
【００２６】
図１０と図１１とは、光検出器１０５を備えた制御装置１０１の典型的な実施の形態を示している。この制御装置１０１は、キーボード１２１と、表示ディスプレー１１４と、電池１１５も備えていて、クリップ１２２を介してシャツのポケット、ベルト、または装備の何かに取り付けることができるようになっている。ハーネスシステムの個々の構成部品冠でのデータ交信は超音波信号ないしＨＦ無線信号を介して行われるようになっている。そのために、制御装置１０１は制御側制御装置(マスター装置)として動作する。その他の装置は被制御装置(スレーブ装置)として動作する。
【００２７】
図１２は、ＲＦ送受信器１３２、キーパッド１３３、それに、除去検出器１３４がなければ例えばヘルメットないしハーネスシステムの被制御装置として動作する制御側制御装置のブロック回路図である。ＧＰＳモジュールとかのその他の被制御装置のブロック回路図にはその他の素子が追加されていてもよい。
【００２８】
被制御装置は、例えばマイクロプロセッサやＲＡＭ、ＲＯＭを含む制御回路ないしマイクロプロセッサ１２５により制御されるようになっている。この制御回路１２５は光検出器１０５からの信号をモニターしてＬＣＤディスプレー１１４にデータを表示する。被制御装置の構成部品には、電池１１５からの電流が供給されるようになっている。第１超音波変換器(トランスジューサ)１２６はデータ伝送に用いるものであって、好ましくは４０kHzにて例えば超音波の送受信器として作用する圧電素子からなる。この第１超音波変換器１２６からの信号は増幅器・復調器１２７にて処理された後、制御回路１２５に供給される。被制御装置から送信された信号は、変調器・ドライバー１２８を介して変換器１２６に供給される。尚、送受信される信号は、当業者にはよく知られている方法、すなわち、振幅変調法、周波数変調法、もしくはパルス変調法による暗号化される。
【００２９】
各被制御装置には、対応するハーネスのＩＤを記憶するメモリー装置１３０が備わっている。このＩＤは、それぞれのハーネスシステムの固有の識別記号である。ハーネスシステムＩＤのメモリー装置１３０としては、制御回路１２５にあるＲＡＭの一部であってもよい。また、ＩＤは、キーボードで変えることができるようにしてもよい。
【００３０】
図１０に示した制御装置１０１において、制御回路１２５は、外部と交信するために無線送受信器１３２と、また、データ入力とハーネスシステムの機能制御のためにもう一つのキーボード１３３と、そして、装身者から制御装置１０１までの距離を判定するための遭遇検出器１３４ともそれぞれ接続されている。この検出器には、湿度や温度、脈拍、人声など、装身者の接近が推測できるその他のパラメーターを検出するセンサーが備わっていてもよいし、或いは、装身に際に開閉する機械装置の開成を表示する機械的検出器が含まれていてもよい。
【００３１】
ハーネスシステムの個々の構成部品間でのデータ送受信は、例えば図１３に示した如くのデータパッケージを利用することで行われる。各データパッケージは、データヘッド１３６から始まり、データブロック１３７を間にはさんで適当な制御サム１３８で終わるように構成されている。
【００３２】
通常のデータ交信では、対応するハーネスシステムのハーネスシステムＩＤを含むデータヘッド１３６のある標準的なメッセージが送信する。このメッセージを受信した後では、各コンポーネントがこのＩＤをハーネスシステムのメモリ装置に記憶されているＩＤと比較する。両方のＩＤが一致すれば、後続のデータブロック１３７が解析される。このデータブロック１３７には、例えば検出器１０５のステータス、ＬＣＤディスプレーに表示すべきメッセージなどが含まれている。このような標準的なメッセージは、ハーネスシステムの各コンポーネントにより送信される。このメッセージは他のコンポーネントによって受信され、解析される。制御装置１０１（１２５）は、別に制御メッセージを送信するようになっている。これらの制御メッセージの一つに、初期化メッセージが含まれている。
【００３３】
前記した初期化メッセージは、使用者がハーネスシステムを装身して、ハーネスシステムのＩＤメモリ装置１３０に記憶させるべきハーネス識別コードを入力し、キーボード１３３上の初期化キーを操作した後に送信されるのが通常である。識別メッセージには、データヘッド１３６(図１３を参照)の中に特別な識別データが含まれている。被制御装置がこの識別コードを有するメッセージを受信すると、制御装置のハーネスシステムＩＤを含むデータブロック１３７へ進む。このハーネスシステムＩＤが、受信側の被制御装置のハーネスシステムＩＤにコピーされる。従って、初期化メッセージは、第１超音波変換器１２６(図１２)の到達範囲内にある全ての被制御装置のハーネスシステムＩＤを設定するのに用いられる。兵士がハーネスシステムを装身した後では、システムの他の使用者から充分離れている場所にいることを確かめ、その上で自ら携行する制御装置１０１(１２５)(図１０)の初期化キーを作動させる必要がある。すると、自ら携行するハーネスシステムの全てのコンポーネントがこれにより初期化されるとともに、ＩＤコードと同調するようになる。
【００３４】
初期化メッセージは、制御装置により送信される二番目の制御メッセージである。所定間隔置きに規則的に送信されるのは同期化メッセージである。各同期化メッセージには、そのデータヘッド１３６(図１３)に特別な同期化コードが、また、そのデータブロックに制御装置のハーネスシステムＩＤがそれぞれ含まれている。各被制御装置が、ハーネスシステム識別コードを有する少なくとも一つの同期化メッセージが所定時間以内に受信されたかどうかをチェックする。そうでなければ、この装置はその制御装置から離れてしまったものとみなす。すると、どれか恣意的な同期化メッセージの検索が開始され、それに伴って同期化メッセージが見つかると、そのデータブロック１３７(図１３)からその装置のハーネスシステムＩＤを取り出し、かくてそれ自身のハーネスシステムＩＤメモリ装置をこの新たなハーネスシステムＩＤに設定する。これにより、ハーネスシステムのコンポーネントでの交信が可能になる。ハーネスシステムのコンポーネントがある兵士から別の兵士へと移された場合では、識別コードはその近くにあるハーネスシステムのコンポーネントの識別コードに自動的に適合する。
【００３５】
ハーネスシステムのコンポーネント間でのデータ交信には通常の標準的なメッセージが使われている。例えば、下記の如くの情報が含まれている。
１．検出器１０５(図１０)のどれかひとつから受信したレーザー光信号。
２．それぞれのコンポーネントの電池のステータス状態。
３．各コンポーネントのＬＣＤディスプレー装置１１４(図１１)に表示すべきメッセージで、実施の形態においては各コンポーネントのディスプレー装置１１４が同一情報を表示するようになっている。
４．携行しているＧＰＳ装置からの位置情報。
５．敵・味方識別か、シミュレーションか、何れかのステータスに関するレーザー装置からの情報。
【００３６】
本発明の好ましい実施の形態では、制御装置１０１(図１０)は制御機能を果たすようになっているが、その他の残りのコンポーネントは制御されるようになっている。しかし、他の任意のコンポーネントを制御装置とすることも可能である。コンポーネントの数としては、図示の実施の形態におけるその数よりも少なくてもよいし、または、それより多くてもよい。
【００３７】
図１４は、指令センター１４１から複数の兵士１４０を管理ないし命令する如くの戦闘ないしシミュレーションシステムを示している。指令センター１４１には第２無線送受信器１４２が備わっており、この送受信器１４２を用いることで兵士のハーネスシステムにおける制御装置１０１(１２５)(図１０を参照)の無線送受信器１３２(図１２)との間でのデータ交信ができるようになっている。この無線接続を利用して、各兵士からステータス報告(兵士の位置、緊急呼び出し、命中情報など）が制御装置から送信される。指令センターはこの無線接続を利用して、「退却」や「攻撃」の如くの命令そ送信することができる。
【００３８】
ここまで説明したことに補足すれば、無線ないしケーブルで指令センター１４１と接続した複数の定点型ないし移動型第２無線送受信器１４２を設けてもよい。各送受信器１４２には、ハーネスシステムの第１超音波変換器１２６と交信するのに利用できる一つかそれ以上の第２超音波変換器１４３が備わっていてもよい。例えば、第２送受信器１４２としては、所定区域内(例えば室内)に兵士がいるかどうかを検出し、その際に、指令センターのための別の情報を検出するようにする。これらは、指令センター１４１からのデータを所定区域内の全ての兵士へ伝えるために利用できる。この第２無線送受信器１４２は、自動扉開閉装置、室内照明装置、ビデオモニター装置などと接続することもできる。この場合では指令センター１４１と接続する機能はなくてもよい。
【００３９】
複数兵士間でのこのような通信ができるということは、訓練のみならず、実際の戦闘状況においても非常に重要なことである。特に、複数の個人間での一方向ないし双方向通信は、敵・味方識別システム（ＩＦＦ）や戦闘シミュレーションシステムを稼動させる上で必要なことである。
【００４０】
図１５に示したレーザー光源は、半導体レーザー２３０と、光ビームを平行化するレンズ２３１〜２３３を有する光学装置と、ホログラム格子２３４と、出力窓２３５とで構成されている。レンズとしては、光の拡散角度を０.２〜０.５mradに収めることが容易であることから、大量生産されているレンズを用いている。ホログラム格子２３４は、ヒンジ２３５を中心として回転自在に装着されている。この回転は、図示していないが、ハウジングの外側に取り付けた摘みを回すことで達成できる。この格子を仮想線で示した水平位置２３４aへ枢動させると、光ビームに何ら影響を及ぼさないが、図示のように垂直位置にあると、光ビームの拡散角が１０mradへ増大する。
【００４１】
レンズ２３２、２３３の間にはビームスプリッタ−２３９aが介装されていて、レーザー装置から出た光を検出器２３９bに案内するようになっている。もう一つに板部材２３９cは、ビームスプリッタ−２３９aと対称は位置されていて、ビームスプリッタ−２３９aにより発した光のオフセットを補償するようになっている。ビームスプリッタ−２３９aと検出器２３９bとは、光ビームの伝播路における障害物を検出するのに使われる。この障害物としては、ヒンジ２３５上の埃や、光ビームの伝播路に入ったその他の障害物(例えば葉)などが考えられる。このような障害物は、レーザー光の一部を反射させるから、検出器２３９bをして警告信号ないし警報を発生させるようになっている。また、この検出器２３９bは、後述する如くの応答信号を受けるのに利用することもできる。
【００４２】
半導体レーザー２３０(図１５)からは、波長が８２０nmないしその他の任意の値、好ましくは７８０〜1、000nmの範囲内の値で一定出力(パルス形でない）の光を発するようになっており、例えば５０mWの出力を有している。このレーザー光源をホログラム格子２３４と一緒に動作させると、生ずる光ビームの拡散角が１０mradであることから、到達範囲(range)は２キロとなり、ホログラム格子２３４がない場合では、拡散角が０.２mradに減少するので１０キロとなる。２キロ以内の距離では、介装したホログラム格子２３４により照準合わせが容易になる。また、近赤外線域の光、即ち、1、000nm以下の波長の光を出すレーザーを利用すれば、いくつかの利点が得られる。即ち、(ａ)これらの波長範囲の光を出す半導体レーザーは、連続発光稼働が可能である。そのため、生じた光を、Ｓ/Ｎ比を向上させて簡単かつ正確に変調(パルスコード変調/チョッパー)でき、(ｂ)測距器で用いているレーザー（発光波長は1,500nm）とのクロスオーバーを防ぐことができる。測距器からの発光を検出する装置が偶発的にトリガーされるようなことはない。しかし、本発明で用いるレーザー或いはその他の光源としては、どのような波長の光を出すものであってもよい。
【００４３】
図１５によれば、半導体レーザー２３０は調節ネジ２３６〜２３８で調心できるようになっている。ハウジングの上部の後壁にＬＣＤディスプレー２４０が設けられている。図１６は、本発明の第１実施の形態におけるレーザー装置１(図４)に組み込まれている電子回路のブロック図を示す。図１６において、制御回路２４２はＬＤＣディスプレー２４０と、制御部材及びセンサー２４３(レバーと検出器２３９bを含む)と、無線送受信器２４４、２４５と、レーザーダイオード２３０用の変調器・増幅器２４１と、ロカール通信インターフェース２４６とにそれぞれ接続されている。これら全ての電子回路と装置類とは電池２４６により給電されている。無線送受信器２４４、２４５は、デジタル信号を送受信するようになっていて、従来よりこの種の装置に必要とされているのと同様に変調及び復調回路を備えている。周波数ないし送受信器の無線チャンネルは、制御回路２４２で定めることができる。図示の実施の形態では、送受信器２４４、２４５は３２チャンネルのデータを送受信できるようになっている。ロカール通信インターフェース２４６(図１６)は、制御装置、アームハーネス、ヘルメットハーネスとの接続を確立するとともに、それを維持する作用をなす。そのために、このロカール通信インターフェース２４６には、赤外線、超音波、誘電、有線、もしくは、無線通信用の適当な送受信器が備わっている。同様な通信インターフェースが、ハーネスのそれぞれのエレメントにも、そして、制御装置にも設けられている。
【００４４】
各ハーネスシステムのコンポーネントには、両端が例えばバックルや面ファスナー(何れも図示せず)などにより互いに連結できるハーネスが含まれる。このハーネスは、一つかそれ以上の検出器と制御回路とを担持しており、それらの検出器の感度はレーザー装置が照射する光と合わされている。各制御回路には、レーザー装置のロカール通信インターフェースと類似のロカール通信インターフェースが備わっている。使用者は、光検出器と通信インターフェースとが備わっている制御装置を携行することになる。
【００４５】
本実施の形態にあっては、使用者は両腕とヘルメットにそれぞれハーネスを装身し、制御装置はそれとは別に衣類に取り付ける。このような装備配置をすることから、兵士がリユックやその他の装備を着けておれば、ハーネスシステムを着けたり、脱いだりするのは容易である。しかも、両腕用ハーネスと制御装置とを一つのハーネスシステムにしてしまうことも可能である。更に、例えば脚に取り付ける検出器を含めてもっと検出器を追加することも可能であり、その場合でも、稼働させるのは一部の検出器やハーネスシステムのコンポーネントにとどめておくことも可能である。
【００４６】
以後の説明においては、レーザービームを発する兵士の装備を「呼掛け装置」と称し、また、レーザービームを受光する兵士の装備を「応答装置」と称することにする。しかし、本発明の実施の形態では各兵士の装備には、呼掛け装置と応答装置の両方の全てのコンポーネントが含まれている、つまり、各兵士は呼び掛けられたり、応答することもできるようになっている。
【００４７】
本発明のシステムは、敵・味方識別や、戦闘シミュレーション、射撃練習などに利用できる。敵・味方識別にしても、また、戦闘シミュレーションにしても、基本的な動作は同一である。先ず、呼掛け装置を携行する兵士が、レーザー装置を適当に照準させることで目標を選択する。その後、レバー４７(図２)を動作位置に設定する。この設定が、図１７のステップ２５５において、当該レバーの位置を連続走査しているレーザー装置１の制御回路４２(図２)により検出される。切換えレバーの移動が検出されると、レーザーダイオード２３０(図１５)が動作を開始するとともに、呼掛けに用いる光ビームが送信される(図１７の判定ステップ２５６)。
【００４８】
呼掛けに用いた光ビーム、即ち、呼掛け信号はパルス変調されていて、下記の呼掛けデータを含む二進化データパッケージを担持している。
１．応答送信用チャンネルを含む周波数コード。
２．呼掛け装置の識別コード。
３．個々の兵士を指名する番号(オプション)。
４．その他のデータ（オプション。秘密コードないし制御コード)
【００４９】
周波数コードは、応答送信に使うべきチャンネルを判定する、即ち、応答装置の応答の伝送に利用する高周波搬送波の周波数を判定する。適当な周波数を判定するために、呼掛け装置は連続して、受信可能な全ての周波数をモニターして、そのときに開いているチャンネルのリストを保管する。呼掛け信号を送信するに先立って、呼掛け装置はこれらの開いているチャンネルのどれか一つを、応答モニター用のチャンネルとして選択する。
【００５０】
識別コードには、呼掛け者の識別、例えばめいめいの兵士の装備ごとに割り当てられた識別番号と、受信者が呼掛け者の身許を確実にチェックできるようにするガード情報とが含まれている。その他のデータとして、例えば呼掛け装置の位置や武器の種類などのデータなどが含まれていてもよい。
【００５１】
兵士の照準操作が充分正確であれば、呼掛けに用いられている光ビームが応答装置に入射して、どれか一つの検出器(例えば図５の６５)により検出されることになる。
【００５２】
図１８のステップ２６０で示すように、応答装置はそれに接続されている検出器を連続モニターして入射光ビームを検出する。応答装置が呼掛け信号を受信すると、その識別コードがチェックされるとともに、識別が間違いのないもの(即ち、当該呼掛け装置は応答装置に対して呼掛けを行うことが許されているもの）と判定されると、応答が生成される。応答に指定されている伝送チャンネルは、呼掛け信号から得られるものであり、無線送信器２４４(図１６)の搬送周波数がそれに伴って設定され、かくて適切な応答が図１８のステップ２６１において無線で送信される。
【００５３】
応答信号には下記の応答データが含まれている。
a．応答装置の識別コード。
b．呼掛け光ビームが入射したセンサーに関する情報(オプション)。
c．その他のデータ(オプション)。
【００５４】
識別コードは、応答装置を識別する立証可能なコードでもある。呼掛け信号が入射したセンサーに関する情報は、応答装置のどのセンサーが信号を検出したかを明らかにするものであり、特に戦闘シミュレーションの場合には有用なものである。その他のデータとしては、応答装置の位置に関する情報や、戦闘ないしシミュレーションを行っているときに有用と思われるその他の有用なデータがある。これは、応答装置を識別する情報であってもよい。
【００５５】
応答装置が呼掛け信号を検出すると、当該信号を命中をあらわすものとして利用する戦闘シミュレーションの場合以外では、ユーザーに警報が発せられるようなことはない。命中した兵士は、死亡ないし負傷したものとみなす。応答装置は複数の検出器、例えば胸、両腕、頭などに検出器が備わっている場合、応答装置は、より正確な模擬損害が判明できるようにするためにも、入射した複数のセンサーを表すことができるようになっていてもよい。
【００５６】
ところで、呼掛け装置は応答を検出するために、選ばれたチャンネルをモニターする(図１７のステップ２５７)。呼掛け信号の送信後の所定時間以内に応答信号が受信されると、応答装置の身許がチェックされ、応答装置が味方と識別されている限り、ステップ２５８のプロセスが続行する。その結果、ディスプレー２４０(図１６)がトリガーされて、呼掛けされた装置は「味方」である旨が表示される。そうでなければ、フローはステップ２５９に進み、ディスプレーに「適」である旨の表示がなされる。ディスプレー２４０に加わって、或いはそれとは別に、敵・味方の識別結果が一つか、それ以上のＬＥＤ４１(図２)で表示されるか、または音響信号として出されるようにすることも可能である。
【００５７】
応答装置が味方応答信号を受信した場合では、レーザー光ビームで告報信号を応答装置へ送り返すことができる。これによりシステムの信頼性を高めることができる。告報信号が応答装置により受信されない場合では、応答信号が再び送信される。このような告報信号を用いるのが望ましいものの、システムの正確な稼働の上では必ずしも必須ではないので、図１７と図１８においてはそのようなステップは図示していない。
【００５８】
呼掛けと応答に必要なデータの量は比較的短いので、呼掛け信号も応答信号も持続時間の短いものである。好ましくは、応答信号の持続時間は数ミリ秒程度であるのが望ましいが、特別な手段でもとられていない限り、いくつかの命中した応答装置からのそれぞれの応答信号が重なり合うような、あり得ないとも言えないようなことが発生することが考えられる。
【００５９】
この場合でのデータパッケージの衝突を避けるために、応答装置は呼掛け信号に直ちに応答するようなことはせずに、その無線送信器が動作状態になる前に所定の遅延時間が経つようになっている。この遅延時間は乱数発生器により決定されるようになっているので、各応答信号は別の時期に送られるようになっている。応答信号を送り出すに先立って、応答装置は指定チャンネルが占有状態になっているかどうかをチェックするようになっている。チャンネルが占有されていると判定されると、更にランダム遅延時間経過後に応答信号が送信されるようになっている。
【００６０】
図５では呼掛け装置と応答装置とを含む完全なハーネスシステムを装備した兵士を図示しているが、一部の戦闘参加者ないしシミュレーション参加者だけが応答装置ないし呼掛け装置を携行することも考えられる。例えば、市民には応答装置(図１０、図１１)だけを持たせることも考えられる。
【００６１】
ここまで説明したシステムのレーザー装置は、前述したように敵・味方識別に、戦闘シミュレーションに、射撃訓練に利用できる。また、近赤外線レーザーで照明した目標を検出する暗視装置を使用者が利用する目標との照準合わせの訓練道具としても利用できる。
【００６２】
レーザー光ビームは測距にも、また、通信にも利用できる。通信の場合では、制御装置に、例えばキーボードを具備させて、一つかそれともいくつかのメッセージを入力できるようにし、また、マイクやスピーカー、ビデオ表示装置など、そのうちの一つか全てをそなわせてもよい。本発明のシステムを特に戦闘シミュレーションに利用する場合では、応答装置が送信した全ての信号をモニターするとともに、すべての出来事と損害を表示するために定点設置型中央無線受信器を利用することで、戦闘シミュレーションを評価しながら戦闘状況を制御できるようにすることも可能である。
【００６３】
各ハーネスシステムには、前述のコンポーネントのみならず、例えばイヤーホンを設けて、対応する呼掛けで所定目標が味方か敵方かをあらわす信号が発信されるようにしてもよい。
【００６４】
本発明のシステムを敵・味方識別に利用する場合、ハーネスシステムが元の装身者から外されたときにそのシステムを二度と復活できないほどシャットダウンさせる機構をハーネスシステムに設けるべきである。そのために、ハーネスシステムに、例えば生存人体の直近接(immediate proximity)をあらわす値を検出するセンサーを設けてもよい。しかし、いわゆる「スピーチ検出器」(スピーチディスプレーに反応する検出器)の如くの機械的検出器を設けて、制御装置などに対するハーネスシステムの着脱を表示するようにしてもよい。これらのセンサーないし検出器が、元の装身者からハーネスシステム(或いはその一部分)が外されたものと知るようになると、制御装置のキーボードから所定のアクセスコードが入力されない限り、当該ハーネスシステムの機能は無効にさせられる。
【００６５】
ここまでの実施の形態においては、応答信号は無線周波数の電磁波信号であった。しかし、応答信号としてはその他の送信形態を採ることもできる。図１６に示した実施の形態とは異なり、別の実施の形態において、無線送受信器２４４、２４５(図１６)に代えて、光用に構成した受信器と、光を照射する送信器とを利用して、呼掛け装置と応答装置との間で通信できるようにすることも可能である。応答装置が呼掛け信号を受信(受光)すると、応答装置から例えばパルス変調した応答信号が発光式送信器２４５を介して発せられるようにする。発光式送信器２４５としては一つかそれともいくつかのＬＥＤもしくはその他の光源で構成して、広角度に亙って光を照射する一方、例えばヘルメットハーネスや光検出器とか、応答装置の何処かに取り付けのできるものとしてもよい。光用として構成した受信器２４４は、検出器２３９b(図１５を参照のこと)を備えたものが望ましい。レーザー装置１の照準を応答装置に合わせると、レンズ２３３が光学撮像装置を構成することになって、検出器２３９b上に応答装置を表示するから、送信器２４５から信号の受信が可能となる。
【００６６】
本発明のまた別の実施の形態においては、呼掛け装置と応答装置との間の通信に一つかいくつかの超音波送信器２４５(図１６)と超音波受信器２４４を用いることもできる。この場合応答装置が呼掛け信号を受信すると、例えば４０kHzの周波数でのパルス変調した応答信号を発信するのに超音波送信器２４５が利用できる。超音波送信器２４５は、応答装置の何処か、任意の個所に取り付けられるようになっている。超音波受信器２４４は、感度指向性があって、例えばアンテナに代えてレーザー装置４(図４)に取り付けられるものが望ましい。この超音波受信器は、超音波送信器２４５から発せられた応答装置の信号を受信して復調する。
【００６７】
これらの実施の形態のあっては、応答信号は搬送波周波数で送信するようにすることもできる。この場合、搬送波周波数は、発光式送信器２４５からのパルス出力の周期変調の周波数であってもよい。要求する搬送は周波数は，呼掛け信号は送信されるに先立って呼掛け装置の受信器２４４により定められ、本発明の第１実施の形態において説明した呼掛け信号の周波数コードで応答装置に送信されるようにしてもよい。呼掛け装置の受信器２４４には適当なフィルターが備わっていて、これで所定の搬送波周波数の応答信号を選択的に受信するようになっている。また、競合する通信プロセスの重なり合いもこれにより防がれる。
【００６８】
図１９に示した照準装置３０１には軸心３０２があって、この軸心３０２は例えば銃器の発射軸心と平行に合わされている。それは軸心３０２に沿って伝播する光ビーム３０３の束を生成する。同時に、照準装置は円錐状拡散光３０４を生ずるようになっている。この円錐状拡散こう３０４の開き角は例えば約１０mradであり、軸心３０２を対称軸としている。
【００６９】
光束３０３は、目標物体３０５上でスポット３０６を形成するが、軸心３０２と目標レベルとの交叉をマークしている。銃器と照準装置１（図２）とが互いに正確に調節されておれば、光スポット３０６はインパクト点に対応することになる。円錐状光３０４は光スポット３０６の周りで７を以って示すようにリング状に照射される。これで、回折しない光ビーム(undiffracted lightbeam)のスポット寸法が短距離ではほんの数ミリに過ぎないから、使用者は目標を軸心３０３により近くへと容易に合わせることができる。
【００７０】
図２０から明らかなように、現典型的な実施の形態における回折格子は、元のレベルの光波の位相が、光出力の約２０％が回折されない光のままとなるので、それぞれのリング形状ゾーンにおいて０.７３ｐだけ突然増大する。適当な回折格子のおける電界に影響をもたらすことで、この突発的な位相変化の量を調節することができるようになり、そのために回折光と未回折光との間での光出力の分布が連続的に、しかも、機械的手段を用いなくてもできるようになる。
【００７１】
その他の実施の形態は、光界(light field)の位相の代わりに光学ダンピングが変化するホログラフィック格子からなり、これは例えば液晶セルとかの適当な手段でなすべきである。
【００７２】
未回折光と回折光とを垂直面の投影した状態を図２１に示す。図２１において、光スポット３０６は０.５mradの拡散角を有しており、これはホログラフィック格子での回折作用により生じた輪３０７における１０mradである投射面の大きさに比例している。輪３０７での強度は光の円錐体３０４の前記壁厚、従って、光スポット３０６の直径に対応している。ホログラム位相格子を適切に設計することにより、それに、使用目的に応じては、輪３０７と光スポット３０６との間の領域の照射が得られ、これは所要要件に応じて輪３０７の外側に広がる。目標平面での円３０７の中心位置はホログラム位相格子での光ビームの垂直入射に関して重要なもの(critical)であるが、光軸に対して垂直方向に格子が変位すると輪３０７の強度が不均一になる。
【００７３】
光源のホルダーが横方に枢動した位置にあると光出力の一部が照明光の円錐体３０４(図１９)を形成するのに必要であることから、この位置で照準装置が出す全光出力はホルダーの集中位置(centered position)におけるよりも大きいのが望ましい。そのためには、例えば、どれかの光学偏向装置を介して光を経由させるのであれば光源３０1の光出力を増加させる位置センサーをホルダーに設けることが可能である。
【００７４】
前述した照準装置はあらゆる種の用途に適しているが、特にその他の光電子補助システムと組み合わせて利用するのに適している。例えば、光源から生じたビームを時間で変調して情報、識別、信号などを付与して、拡散照射する。
【００７５】
レーザー装置は不可視光もしくは可視光、好ましくは有色光を照射するようにしてもよいし、外部から操作される例えば摘みやレバーの如くのスイッチングシステムを併用するのが望まれている場合では、レーザービームの光路へ一つかまたは幾つかのホログラフィック格子２３４(図１５)を入出させることを可能にする手段を具備させてもよい。このような格子はレーザービームの拡散性を増大させることができ、その結果、照射領域がリング状３０７(図１９)、三角形、四角形、或いは幾つかのスポットとなったり、その他の任意の形状にすることができる。
【００７６】
レーザー装置は、所望によっては可視レーザー光もしくは不可視レーザー光を発する手段で構成してもよい。
【００７７】
また、レーザー装置としては、暗視ゴーグルを使って始めて可視し得るレーザービームを発するように構成してもよいし、それに、暗視ゴーグルを装身して第２兵士を照射している第１兵士が第２兵士を味方と識別できるように、警報メッセージとしてレーザービーム（１１)を交互にオン・オフし得る手段をも具備していてもよい。
【００７８】
識別システムとしては、航空機、戦車、市民、装備、それに赤十字従事人などであることを識別できるコード管理機能を含んでいてもよい。
【００７９】
制御装置１０１(図１０)としては、特殊コードを入力するとグループの一員としての兵士が所属グループの他の兵士の身許を識別できるようにするか、または、識別ができないように、或いは、複数のグループが混ざり合ってもよいようにプログラム化することもできる。
【００８０】
少なくとも一つの目標装置を識別する少なくとも一つのレーザー装置を有する本発明による識別システムは、レーザー装置からコード化したレーザービームを発し、目標装置にはこのレーザービームを検出して電気信号に変換した上で、判別器に供給する手段を備える一方、この判別器での判定結果に基づいて告報をレーザー装置の内側、または、外側に設けた受信手段へ返す発信手段を備え、更には、レーザー装置としては不可視光ないし可視光、好ましくは有色光を発するように構成する一方で、例えば摘みとレバーの何れか片方、または、両方で外部から操作できるスイッチングシステムを介して、一つかまたは幾つかのホログラフィック格子をレーザービーム光路に所望に応じて交互に入出する手段を設け、而して、斯かる格子でレーザービームの拡散角を増大させて照射ゾーンをリング形３０７(図１９)や、三角形、四角形、幾つかのスポット、或いはその他に任意の形状とし、必要に応じて不可視レーザービームないし可視レーザービームを発する手段をレーザー装置に含ませることにより実現できる。
【００８１】
識別に用いるレーザービームは、識別すべき物体に応答を返すべき態様、チャンネル或いは周波数帯域シーケンスなどが知らされるような形で記号化されているか、チョップされているかの何れか一方、または、両方になっているのが望ましい。これにより、応答がなされる周波数や周波数帯域は誰もわからないので、レーザー光路から周波数を盗むのが不可能となる利点がある。また、レーザービームは、グループないの物体がそれぞれ識別できるように束ねられている。更に、レーザービームとしては音声またはビデオ画像情報を送るのに利用することも可能である。
【００８２】
本発明は下記の如くの、複数の異なったようとのための多機能システムを開示しているものである。
−  相互模擬戦闘。
−  訓練の終期にレーザーで味方ないし敵のみを命中させたかどうかを正確に判断することができるように、追加的なプロトコール機能を有するシミュレーションでの識別。
−  閉塞空間での超音波及び開放空間での超音波とＧＰＳとにより、閉塞空間及び開放空間での人体ないし物体の位置の検出。
−  無線によるオンライン式事象報告と空間位置データ。
−  爆発装置や安全設備の遠隔操作のためのレーザーの使用。
−  レーザーでビデオ画像を照準して、ＬＣＤカメラまたは位置センサーで光スポットの位置データを検出すること。
−  訓練のために電子ターゲットを発射して、任意のＰＣでのオンライン評価とプロトコル。
−  弾とほとんど同一の非常に正確なビーム特性を有するレーザーで、弾道軌道を無視するか、または、それを考慮した上で実際の発射をシミュレートすること。
−  戦闘と同様に訓練したり、訓練と同様に戦闘すること。
同一装置が、短距離銃器としてのみならず、戦車、航空機、弾道弾用に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  銃器に装着した状態での本発明によるシステム装置を示す図。
【図２】  図１に示したシステム装置の背面図。
【図３】  図１に示したシステム装置の左面図。
【図４】  図１に示したシステム装置の右面図。
【図５】  本発明による識別システムの、センサーを装備したハーネスの動作モードを説明するものであって、とくに目標が部分的に遮蔽している場合での概略図。
【図６】  本発明によるシステム装置のレーザー式目標照射素子に用いる、好ましい低電圧ＣＷレーザーの電子式トリガーを示す概略図。
【図７】  前記ハーネスにおけるセンサーのセンサー回路のブロック図。
【図８】  センサー用カプセル式ハウジングの内部を示す図。
【図９】  図８における線IX-IXに沿う断面図。
【図１０】  制御装置の実施の形態を示す前面図。
【図１１】  制御装置の実施の形態を示す側面図。
【図１２】  制御装置のブロック図。
【図１３】  ハーネスシステムのコンポーネント間で交信されるデータパッケージの一例を示す図。
【図１４】  戦闘シミュレーションないし制御システムの概略図。
【図１５】  本発明によるレーザー光源の横断面図。
【図１６】  本発明の第1実施の形態におけるレーザー装置の電子部品のブロック図。
【図１７】  呼掛けプロセスを示すフローチャート。
【図１８】  応答プロセスを示すフローチャート。
【図１９】  本発明による目標装置の動作モードを示す概略図。
【図２０】  ホログラフィック位相格子の概略図。
【図２１】  本発明の照準装置による目標の照射マークを示す図。
【符号の説明】
１・・・・識別システ          ２・・・・銃器
３・・・・目標照準素子        ５・・・・装着レール
６・・・・ハーネス            ７・・・・制御装置
３２・・・・レーザー装置      ９６・・・・マイクロプロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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