JPH058392B2 - - Google Patents
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- JPH058392B2 JPH058392B2 JP17181283A JP17181283A JPH058392B2 JP H058392 B2 JPH058392 B2 JP H058392B2 JP 17181283 A JP17181283 A JP 17181283A JP 17181283 A JP17181283 A JP 17181283A JP H058392 B2 JPH058392 B2 JP H058392B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- distance
- target object
- measuring device
- distance measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は目標から放射する赤外線を複数の波長
帯に分け、それぞれの波長帯の出力差値と、環境
条件に対応して設定された伝播定数とより目標ま
での距離を計測する、赤外線測距装置に関するも
のである。
帯に分け、それぞれの波長帯の出力差値と、環境
条件に対応して設定された伝播定数とより目標ま
での距離を計測する、赤外線測距装置に関するも
のである。
(b) 技術の背景
一般に目標との距離を測定する測距装置として
レーダやロラン、デツカ等の航法システムが用い
られている。前者のレーダの測距方式は発射した
電波信号を受信し、その間の所要時間より目標と
の距離を測定している。このレーダによる測距方
式では、発射した電波信号により第３者に自分の
位置を知られるといつた欠点がある。又、航法シ
ステムの測距方式は複数の送信装置と、空間的に
広がつた配置を必要とするといつた大がかりなシ
ステムとなる。
レーダやロラン、デツカ等の航法システムが用い
られている。前者のレーダの測距方式は発射した
電波信号を受信し、その間の所要時間より目標と
の距離を測定している。このレーダによる測距方
式では、発射した電波信号により第３者に自分の
位置を知られるといつた欠点がある。又、航法シ
ステムの測距方式は複数の送信装置と、空間的に
広がつた配置を必要とするといつた大がかりなシ
ステムとなる。
そこで前述したレーダの測距方式や航法システ
ムの測距方式のような欠点を無くすることができ
る赤外線測距装置による測距方式が注目されてい
る。
ムの測距方式のような欠点を無くすることができ
る赤外線測距装置による測距方式が注目されてい
る。
(c) 従来技術と問題点
従来の赤外線測距装置による測距は、第１図ａ
の赤外線測距装置の配置図に示すように、２台の
赤外線測距装置２および３は所定の距離ｗを隔
て、かつ赤外線測距装置２は赤外線測距装置３と
同位置に配置された目標５と、目標１とを表示で
き、又、赤外線測距装置３は赤外線測距装置２と
同位置に配置された目標４と、目標１とを表示で
きるように配置されている。
の赤外線測距装置の配置図に示すように、２台の
赤外線測距装置２および３は所定の距離ｗを隔
て、かつ赤外線測距装置２は赤外線測距装置３と
同位置に配置された目標５と、目標１とを表示で
き、又、赤外線測距装置３は赤外線測距装置２と
同位置に配置された目標４と、目標１とを表示で
きるように配置されている。
この赤外線測距装置２および３の構成は第１図
ｂのブロツク図に示している。すなわち、目標物
体から放射される赤外線は集光鏡６にてキヤツチ
され赤外線検知器７に入力される。入力された赤
外線は赤外線検知器７にて電気信号に変換され
る。変換された電気信号は増幅器８にて増幅さ
れ、表示器９に表示される。この赤外線測距装置
２および３に使用している赤外線検知器７は多素
子から構成されており、集光鏡６の視野内の目標
を表示器９に画像として表示する。
ｂのブロツク図に示している。すなわち、目標物
体から放射される赤外線は集光鏡６にてキヤツチ
され赤外線検知器７に入力される。入力された赤
外線は赤外線検知器７にて電気信号に変換され
る。変換された電気信号は増幅器８にて増幅さ
れ、表示器９に表示される。この赤外線測距装置
２および３に使用している赤外線検知器７は多素
子から構成されており、集光鏡６の視野内の目標
を表示器９に画像として表示する。
赤外線測距装置２の表示器９には第１図ａの図
の目標１および赤外線測距装置の目標５を表示し
ている。そこで、表示された画像より方位角θ１
を計測する。同じように赤外線測距装置３の表示
器９には第１図ａの図の目標１および赤外線測距
装置の目標４を表示している。表示された画像よ
り方位角θ２を計測する。次ぎに、計測された方
位角θ１およびθ２と予め決められた赤外線測距
装置２と３間の所定の距離ｗとにより、赤外線測
距装置２と目標１との距離および赤外線測距装置
３と目標１との距離を算出し、それぞれの赤外線
測距装置との距離の測距を行つている。
の目標１および赤外線測距装置の目標５を表示し
ている。そこで、表示された画像より方位角θ１
を計測する。同じように赤外線測距装置３の表示
器９には第１図ａの図の目標１および赤外線測距
装置の目標４を表示している。表示された画像よ
り方位角θ２を計測する。次ぎに、計測された方
位角θ１およびθ２と予め決められた赤外線測距
装置２と３間の所定の距離ｗとにより、赤外線測
距装置２と目標１との距離および赤外線測距装置
３と目標１との距離を算出し、それぞれの赤外線
測距装置との距離の測距を行つている。
前述のように、この従来の測距方式では２台の
赤外線測距装置を必要とするとともに、赤外線測
距装置を所定距離を隔てた位置への配置や、表示
画像より測距のための計測や計算を人為的に行つ
ており、時間がかかるとともに大くの労力を必要
とするといつた欠点があつた。
赤外線測距装置を必要とするとともに、赤外線測
距装置を所定距離を隔てた位置への配置や、表示
画像より測距のための計測や計算を人為的に行つ
ており、時間がかかるとともに大くの労力を必要
とするといつた欠点があつた。
(b) 発明の目的
本発明は上述した従来の赤外線測距装置の欠点
に鑑みて創案されたもので、その目的は１台の赤
外線測距装置により目標間の距離を計測し、表示
する赤外線測距装置を提供することにある。
に鑑みて創案されたもので、その目的は１台の赤
外線測距装置により目標間の距離を計測し、表示
する赤外線測距装置を提供することにある。
(e) 発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、目標物体か
ら放射される赤外線を赤外線検知器で受光し、電
気信号に変換することにより該目標物体との距離
を測定する赤外線測距装置において、前記目標物
体の温度の異なつた複数点からの赤外線を異なつ
た特定の波長帯で分光し、該分光された赤外線を
出力する複数の分光フイルタと、目標物体と該複
数の分光フイルタ間で形成される複数の伝播路の
環境条件と各分光フイルタの特定の波長帯間で設
定したる伝播定数を予め記憶する記憶部と、目標
物体との距離を計算する計算部とを設け、前記各
分光フイルタより出力される赤外線の中の任意の
２つを電気信号に変換した複数の出力差値と前記
記憶部より送出される伝播定数を前記計算部に加
えて計算し、前記目標物体との距離の計測を行う
ことを特徴とする赤外線測距装置により達せられ
る。
ら放射される赤外線を赤外線検知器で受光し、電
気信号に変換することにより該目標物体との距離
を測定する赤外線測距装置において、前記目標物
体の温度の異なつた複数点からの赤外線を異なつ
た特定の波長帯で分光し、該分光された赤外線を
出力する複数の分光フイルタと、目標物体と該複
数の分光フイルタ間で形成される複数の伝播路の
環境条件と各分光フイルタの特定の波長帯間で設
定したる伝播定数を予め記憶する記憶部と、目標
物体との距離を計算する計算部とを設け、前記各
分光フイルタより出力される赤外線の中の任意の
２つを電気信号に変換した複数の出力差値と前記
記憶部より送出される伝播定数を前記計算部に加
えて計算し、前記目標物体との距離の計測を行う
ことを特徴とする赤外線測距装置により達せられ
る。
(f) 発明の実施例
以下、添付図により本発明の一実施例を説明す
る。
る。
第２図は本発明の赤外線測距装置のブロツク図
であり、第１図と同一符号は同一部分を示してい
る。すなわち、本発明の赤外線測距装置の構成
は、目標物体１の温度の異なつた２点１Ａ及び１
Ｂ例えば目標物体が船舶の場合はエンジン部と船
体の２点から放射される赤外線を捕捉する集光鏡
６と、捕捉された赤外線を本実施例では２つの波
長帯に分光する分光フイルタ１０Ａおよび１０Ｂ
とにより分光された２つの波長帯の赤外線を交互
に広帯域赤外線検知器１２に入力するように切り
換え動作を行う切換回路１１と、切換回路１１に
て切り換えられたそれぞれの赤外線を電気信号に
変換する広帯域赤外線検知器１２と、広帯域赤外
線検知器１２より出力される２つの波長帯の電気
信号を増幅する増幅器８と、増幅器８から出力さ
れる電気信号を表示する図示しない表示器９と、
又増幅器８にて増幅された２つの波長帯の電気信
号の出力差値と記憶部１３Ｂにて記憶され送出さ
れる環境条件に対応して予め設定された伝播定数
とにより測距計算を行う計算部１３Ａと、計算部
１３Ａにて計算された測距値を表示する距離表示
部１４とよりなつている。
であり、第１図と同一符号は同一部分を示してい
る。すなわち、本発明の赤外線測距装置の構成
は、目標物体１の温度の異なつた２点１Ａ及び１
Ｂ例えば目標物体が船舶の場合はエンジン部と船
体の２点から放射される赤外線を捕捉する集光鏡
６と、捕捉された赤外線を本実施例では２つの波
長帯に分光する分光フイルタ１０Ａおよび１０Ｂ
とにより分光された２つの波長帯の赤外線を交互
に広帯域赤外線検知器１２に入力するように切り
換え動作を行う切換回路１１と、切換回路１１に
て切り換えられたそれぞれの赤外線を電気信号に
変換する広帯域赤外線検知器１２と、広帯域赤外
線検知器１２より出力される２つの波長帯の電気
信号を増幅する増幅器８と、増幅器８から出力さ
れる電気信号を表示する図示しない表示器９と、
又増幅器８にて増幅された２つの波長帯の電気信
号の出力差値と記憶部１３Ｂにて記憶され送出さ
れる環境条件に対応して予め設定された伝播定数
とにより測距計算を行う計算部１３Ａと、計算部
１３Ａにて計算された測距値を表示する距離表示
部１４とよりなつている。
その動作は、まず目標物体中の温度の異なつた
２点、つまり温度差ΔTがある１Ａおよび１Ｂの
２点よりそれぞれ放射される赤外線を集光鏡６に
て捕捉する。次に集光鏡６にて捕捉された１Ａお
よび１Ｂの赤外線は通過帯域の異なる複数の分光
フイルタにより複数の波長帯に分光される。実施
例では３ミクロン帯および10ミクロン帯の通過帯
域をもつた分光フイルタ１０Ａおよび１０Ｂによ
り分光を行なつた。１Ａおよび１Ｂの２点よりそ
れぞれ放射される赤外線信号は分光フイルター１
０Ａおよび１０Ｂにより分光され目標１Ａ，１Ｂ
から放射されて分光フイルタ１０Ａを通過した２
つの赤外線と目標１Ａ，１Ｂから放射されて分光
フイルタ１０Ｂを通過した２つの赤外線との４つ
の赤外線信号となる。この４つの赤外線信号は切
換回路により制御され順次広帯域赤外線検知器１
２に入力されそれぞれ電気信号に変換される。こ
の変換された電気信号は増幅器８にて増幅されそ
の出力信号は表示器９に表示されるとともに、本
発明による計算部１３に入力される。計算部１３
Ａは増幅器８の出力電圧である計算部１３Ａは増
幅器８の出力電圧である、目標１Ａ，１Ｂから放
射されて分光フイルタ１０Ａを通過した２つの赤
外線の出力電圧差ΔTin1ならびに目標１Ａ，１Ｂ
から放射されて分光フイルタ１０Ｂを通過した２
つの赤外線の出力電圧差ΔTin1と、記憶部１３Ｂ
に記憶されて出力される、波長帯や測距時の環境
状態すなわち雨や霧や水蒸気やエアロゾル等の状
態によつて、目標１Ａ，１Ｂから放射される赤外
線波長帯に対応し、その値が予め設定されている
各伝播路の単位減衰量に対応した伝播定数σ1お
よびσ2とにより目標間との距離を計算する。こ
の計算値を距離表示部１４にて表示する。
２点、つまり温度差ΔTがある１Ａおよび１Ｂの
２点よりそれぞれ放射される赤外線を集光鏡６に
て捕捉する。次に集光鏡６にて捕捉された１Ａお
よび１Ｂの赤外線は通過帯域の異なる複数の分光
フイルタにより複数の波長帯に分光される。実施
例では３ミクロン帯および10ミクロン帯の通過帯
域をもつた分光フイルタ１０Ａおよび１０Ｂによ
り分光を行なつた。１Ａおよび１Ｂの２点よりそ
れぞれ放射される赤外線信号は分光フイルター１
０Ａおよび１０Ｂにより分光され目標１Ａ，１Ｂ
から放射されて分光フイルタ１０Ａを通過した２
つの赤外線と目標１Ａ，１Ｂから放射されて分光
フイルタ１０Ｂを通過した２つの赤外線との４つ
の赤外線信号となる。この４つの赤外線信号は切
換回路により制御され順次広帯域赤外線検知器１
２に入力されそれぞれ電気信号に変換される。こ
の変換された電気信号は増幅器８にて増幅されそ
の出力信号は表示器９に表示されるとともに、本
発明による計算部１３に入力される。計算部１３
Ａは増幅器８の出力電圧である計算部１３Ａは増
幅器８の出力電圧である、目標１Ａ，１Ｂから放
射されて分光フイルタ１０Ａを通過した２つの赤
外線の出力電圧差ΔTin1ならびに目標１Ａ，１Ｂ
から放射されて分光フイルタ１０Ｂを通過した２
つの赤外線の出力電圧差ΔTin1と、記憶部１３Ｂ
に記憶されて出力される、波長帯や測距時の環境
状態すなわち雨や霧や水蒸気やエアロゾル等の状
態によつて、目標１Ａ，１Ｂから放射される赤外
線波長帯に対応し、その値が予め設定されている
各伝播路の単位減衰量に対応した伝播定数σ1お
よびσ2とにより目標間との距離を計算する。こ
の計算値を距離表示部１４にて表示する。
本発明の赤外線測距装置の信号処理部１３の動
作は次の基本原理より導入されている。すなわ
ち、目標１Ａより放射された赤外線は分光フイル
ター１０Ａおよび１０Ｂにて２つの波長帯に分光
され、目標１Ａ，１Ｂから放射された赤外線を分
光フイルタ１０Ａで分光することにより得られた
出力電圧差ΔTin1、同様に、目標１Ａ，１Ｂから
放射された赤外線を分光フイルタ１０Ｂで分光す
ることにより得られた出力電圧差ΔTin2は、目標
１Ａと目標１Ｂの２点の温度差ΔTに比例し、そ
の伝播する距離Ｄに指数関数的に反比例する性質
を用いたものであり、次の式が知られている。
作は次の基本原理より導入されている。すなわ
ち、目標１Ａより放射された赤外線は分光フイル
ター１０Ａおよび１０Ｂにて２つの波長帯に分光
され、目標１Ａ，１Ｂから放射された赤外線を分
光フイルタ１０Ａで分光することにより得られた
出力電圧差ΔTin1、同様に、目標１Ａ，１Ｂから
放射された赤外線を分光フイルタ１０Ｂで分光す
ることにより得られた出力電圧差ΔTin2は、目標
１Ａと目標１Ｂの２点の温度差ΔTに比例し、そ
の伝播する距離Ｄに指数関数的に反比例する性質
を用いたものであり、次の式が知られている。
ΔTin1＝ΔTexp（−σ1×Ｄ） ……(1)
ΔTin1＝ΔTexp（−σ2×Ｄ） ……(2)
(1)式と(2)式により、
Ｄ＝１／σ2−σ1×ln(ΔTin1/ΔTin2)……(3)
と表される。(3)式において１０Ａおよび１０Ｂの
波長帯における伝播定数σ1およびσ2を設定する
ことにより目標物体との距離Ｄが算出できる。そ
こで、雨や霧や水蒸気やエアルゾル等の環境条件
によつて変化する伝播定数σ1およびσ2の値をい
ろいろの環境条件に対応した値に設定し、記憶部
１３Ｂに記憶させる。記憶部１３Ｂは図示しない
外部よりの環境条件を表す制御信号により、その
環境条件に応じた伝播定数σ1およびσ2を計算部
１３Ａに送出する。計算部１３ＡはΔTin1と
ΔTin2とσ1とσ2とより(3)式より目標との距離Ｄ
を計算し、距離表示部１４により目標との距離Ｄ
を表示する。
波長帯における伝播定数σ1およびσ2を設定する
ことにより目標物体との距離Ｄが算出できる。そ
こで、雨や霧や水蒸気やエアルゾル等の環境条件
によつて変化する伝播定数σ1およびσ2の値をい
ろいろの環境条件に対応した値に設定し、記憶部
１３Ｂに記憶させる。記憶部１３Ｂは図示しない
外部よりの環境条件を表す制御信号により、その
環境条件に応じた伝播定数σ1およびσ2を計算部
１３Ａに送出する。計算部１３ＡはΔTin1と
ΔTin2とσ1とσ2とより(3)式より目標との距離Ｄ
を計算し、距離表示部１４により目標との距離Ｄ
を表示する。
(g) 発明の効果
本発明によれば１台の赤外線測距装置で、且つ
簡単に目標との距離の測距ができるといつた効果
がある。
簡単に目標との距離の測距ができるといつた効果
がある。
第１図ａは従来の赤外線測距装置の測距配置
図、第１図ｂは従来の赤外線測距装置のブロツク
図、第２図は本発明による赤外線測距装置のブロ
ツク図をしめす。 同図において、１と４と５は目標、１Ａと１Ｂ
は温度の異なつた目標、２と３は赤外線測距装
置、６は集光鏡、７は赤外線検知器、８は増幅
器、９は表示器、１０Ａ，１０Ｂは分光フイル
タ、１１は切換回路、１２は広帯域赤外線検知
器、１３は信号処理部、１３Ａは計算部、１３Ｂ
は記憶部、１４は距離表示部をそれぞれ示す。
図、第１図ｂは従来の赤外線測距装置のブロツク
図、第２図は本発明による赤外線測距装置のブロ
ツク図をしめす。 同図において、１と４と５は目標、１Ａと１Ｂ
は温度の異なつた目標、２と３は赤外線測距装
置、６は集光鏡、７は赤外線検知器、８は増幅
器、９は表示器、１０Ａ，１０Ｂは分光フイル
タ、１１は切換回路、１２は広帯域赤外線検知
器、１３は信号処理部、１３Ａは計算部、１３Ｂ
は記憶部、１４は距離表示部をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 目標物体から放射される赤外線を赤外線検知
器で受光し、電気信号に変換することにより該目
標物体との距離を測定する赤外線測距装置におい
て、 前記目標物体の温度の異なつた複数点からの赤
外線を異なつた特定の波長帯で分光し、該分光さ
れた赤外線を出力する複数の分光フイルタと、目
標物体と該複数の分光フイルタ間で形成される複
数の伝播路の環境条件と各分光フイルタの特定の
波長帯間で設定したる伝播定数を予め記憶する記
憶部と、目標物体との距離を計算する計算部とを
設け、 前記各分光フイルタより出力される赤外線の中
の任意の２つを電気信号に変換した複数の出力差
値と前記記憶部より送出される伝播定数を前記計
算部に加えて計算し、目標物体と赤外線測距装置
との距離の計測を行うようにしたことを特徴とす
る赤外線測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17181283A JPS6063478A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 赤外線測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17181283A JPS6063478A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 赤外線測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063478A JPS6063478A (ja) | 1985-04-11 |
| JPH058392B2 true JPH058392B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=15930181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17181283A Granted JPS6063478A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 赤外線測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063478A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8710567D0 (en) * | 1987-05-05 | 1998-07-08 | Secr Defence | A passive rangefinder |
| JPH07113669B2 (ja) * | 1988-03-11 | 1995-12-06 | 日本アビオニクス株式会社 | 赤外線対空監視装置 |
| JP2615904B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1997-06-04 | 三菱電機株式会社 | 電子光学機器 |
| JP4168591B2 (ja) * | 2000-12-20 | 2008-10-22 | 三菱電機株式会社 | 赤外線撮像装置 |
| JP2011214922A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Yamatake Corp | 光電センサ |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP17181283A patent/JPS6063478A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6063478A (ja) | 1985-04-11 |
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