(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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する機能を有し、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。
【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。
【請求項６】
前記目標抽出処理手段は、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。
【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４ａ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４ａ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１４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４ｂ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４ｂ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４ｂ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４ａ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、目標抽出処理手段に、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秒、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１０２４×１０２４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゜×２２．５゜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（１／３０秒／回×４回＝１／７．５秒）で、１０２４×１０２４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、２２  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、２９  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。
【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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