JPS6042734A - 照準線の方向決定装置 - Google Patents

照準線の方向決定装置

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JPS6042734A
JPS6042734A JP59149741A JP14974184A JPS6042734A JP S6042734 A JPS6042734 A JP S6042734A JP 59149741 A JP59149741 A JP 59149741A JP 14974184 A JP14974184 A JP 14974184A JP S6042734 A JPS6042734 A JP S6042734A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １）発明の目的 （イ）発明の分野 本発明は既知の基準フレームに対して照桑線の方向を定
める装置に関するものであり、専らではないが特にヘル
メツ）−に取付けた照準装置またはディスプレイ装置と
共に用いることを目的としている。
仲）従来の技術及びその問題点 ヘルメット取付は照準またはディスプレイ装置は通常使
用者に対するヘッドアップ・ディスプレイの形をとって
いる。最も簡単な形のディスプレイ装置においては、照
準マークまたは網線が使用者の目の前に置かれた半透明
表面に表示される。
使用者は外景を見るのにその表面を通して見ることがで
き、従ってその外景の上に網線が重なって現れる。もつ
と複雑な形のディスプレイでは、犬きぐで可変量の情報
を使用者の見ている外景に重ね合わせることができる。
この形式のヘルメットに取付けたディスプレイは、通常
、ヘルメットそのものに取付けた小さな陰極線管によっ
て作られたディスプレイをもっている。明らかに、開塾
マークまたは他の方向指示記号を使用者の照準線に対し
て位置決めするので、使用者の頭の動きは、そのような
マークまたは記号に移動を生じさせるに違いない。従っ
て、基準のあらかじめ定めたフレームに対する使用者の
頭の動きを検出することが必要である。
ヘルメットに取付けた照準装置が投影された情報を表示
する半透明表面をもたないで、例えば武器誘導装置に対
する制御信号を与えるためにヘルメットの動きを用いる
ことがある。
ある形の放射体を基準フレームで支持し、多数のセンサ
コイルを使用者のヘルメットに取付けている電磁装置を
用いることが知られている。この放射体とセンサは、放
射体によって作られた磁界内のヘルメットの向きと位置
をセンサコイルに誘起される電圧によって決定するよう
に配置されている。このような装置は隣接金属加工物に
よって影響されることがあり、特にこれが可動な場合に
はそうである。
別の装置はヘルメットの位置と向きを決定する光学的手
段を用いる。そのような装置の一つは、ヘルメットに取
付けた多数の光源から成り、二つ以上の対応する感光性
検出器が基準フレームに取付けられている。そのような
装置は、周囲の光レベル条件が高いところでは不満足で
あるとわかることがあり、使用者の腕などの物体の動き
によって不明瞭になる可能性がある。
ハ）発明が解決しようとする問題点 上記の既知の装置の両方に分いて、ヘルメットに装置の
一部分を取付けるとともに、基準７１／−ムに一部分を
取付けることが必要である。これは明らかに欠点であり
、そのような外部−協動装置に関係なく動きを検出する
装置を提供することが本発明の目的である。
２）発明の構成 イ）問題点を解決するための手段 本発明によれば、基準のあらかじめ定めたフレームに対
する照準線の方向を決める装置が提供され、その装置は
前記方向を定める照準装置、前記照準装置に取付けられ
たその照準装置の外部の装置に関係なく照準装置の動き
を検出するように動作できる検出装置と、検出装置の出
力におけるすべての誤差を自動的に時々修正するように
構成された修正手段を備えている。
口）実施例 次に添付図面を参照して本発明を説明する。
さて第１図を参照すると、これは陰極線管１１、レンズ
１２及び反射性スクリーン１３が取付けられたヘルメッ
ト１０を示している。この半反射性ヌクリーンは、使用
者が照準線ＩＩＩによって外景を見ることができるよう
に使用者の目の前に置かれる。ヘルメットにはまた基部
フレーム内のヘルメットの位置を示す検出装置１５及び
修正手段の一部分を形成する銃腔視線検出器１６を付け
ている。陰極線管１１、検出装置１５及び銃腔視線検出
器１６はケーブル１７によって外部電子回路に接続され
ている。
使用時には、使用者は彼の頭、従ってヘルメットを高さ
と方位の両方に〉いて限られた角度にわたって動かすこ
とができる。照準線軸ＩＩｌのまわりの運動、すなわち
「ロール」運動が起りにくい。
スクリーン１うに投影するために必要などんな形のナイ
スプレイをも陰極線管１１に作ることができ、そのディ
スプレイは、通常使用者がディスプレイと外景との両方
を見るときに目の焦点を調節する必要がないように無限
大に焦点を合わされる。
ディスプレイが、例えば、簡単な照阜マーク丑たは網線
を与える場合、ヘルメットの方位及び高さにおける移動
が網目の反対向き運動を生じさせるのに必要になる。ヘ
ルメットの基準フレームに対する位置を定めるために光
学的または電磁気的手段を用いてこれを行う装置が前述
のように周知である。地上基地ミサイル追跡装置の場合
のように基準フレームが静止しているか、捷たは船捷た
は飛行機などのようにそれ自身移動できることがある０ 第２図は、ブロック回路図形式で本発明に従って用いら
れる電子回路を示している。ここに説明する実施例にお
いては、第１図の検出装置１５は、ヘルメットの方位及
び高さの軸の周りの動きを検出するように構成された複
数のジャイロスコープから成る装置を含む。二つの単軸
ジャイロまたは単一の二軸ジャイロからのいずねかを好
みに従って用いることが可能である。第２図を参照する
と、単一ジャイロ捷たは複数のジャイロが２０に示され
て訃り、ジャイロ信号処理回路２１に信号を加える。こ
れは、単一ジャイロまたは複数のジャイロによって作ら
れた出力信号から照準線の方位角及び高低角における変
化を定める。これらの方位角及び高低角は、陰極線管デ
ィスプレイを制御するディスプレイ信号処理装置２２に
加えられる。
ディスプレイ自体は、ディスプレイ発生器２３によって
作られ、一方、陰極線管２１Ｉのスクリーン」二のディ
スプレイの実際の位置は、ディスプレイ信号処理装置２
２によって制御される。
照べＬ装置の場合には、ディスプレイ発生器２う及び陰
極線管２　Ｉ＋は不要になり、ディスプレイ信号処理装
置２２は、誘導信号処理装置になって、出力が有線、無
線または他の手段によって、例えば、ミサイルまたは針
制御装置へ送られる。
ジャイロがヘルメットに取付けるのに適するためには、
それは形及び重量が小さい必要がある。
従って慣性ブラットホール上で普通に用いられる大形で
さらに正確なジャイロより、例えば、ドリフトのような
誤差を受け易くなりそうである。従って、これらの誤差
をそれらがあ捷り大きくならない前に時々修正すること
が必要である。これは照準線を既知の方向に向けて、次
に装置の誤差を測定してゼロにすることによって容易に
行うことができる。しかし、使用者が、どんな場合にも
特定の方向を見なければならないことを強要することは
難しぐ、特に戦闘状況においてはそうである。
従って、第２図の装置は、使用者の方では意識的動作を
なにもしないで修正を自動的に行う手段を備えている。
使用者の頭、従ってヘルメットが時々照準線の方向を検
出できる位置を通って動くことが仮定されている。ヘル
メットがこの位置で静止状態になることは必要でなく、
このあらかじめ定めた向きを検出することによってその
瞬間に存在する誤差をめて修正できるようにする。なか
、データ処理技術を用いてジャイロ内のドリフト誤差を
めて方位誤差を予測して修正することが知られている。
そのような技術は、カルマン・フィルタのような再帰的
フェージング・メモリ・フィルタを用いることがある。
第２図において、銃腔視線ロック検出器２５は、照準線
があらかじめ定めた方位を通過するのを検出して、信号
をそれぞれ方位誤差修正回路２６及び高低誤差修正回路
２７へ与える。これらの回路は、ジャイロ信号処理回路
２１の方位出力及び高低出力を標本化するので、適当な
修正値をその回路に加えることができる。
銃腔視線ロック検出器は、一つの形では、一方の部分が
ヘルメットに取付けられ、他方の部分が基檗フレームに
取付けられた光学装置である。第う図に示すように二つ
の部分の一方は適当な形の網線３１を照らず光源３０と
コリメート用レンズ３２から成っている。他方の部分は
、集束レンズ３３と感光検出器３１１から成っている。
網線な１を照らす光源からの光を特定の方法で変調また
ほろ波して他の光源からの光による混乱を避けることが
できる。好ましいのは、ヘルメットが一般に用いられる
位置にあるとき、照ｄｂ線の方向が規定されるように二
つの部分をおくべきなので、誤差修正をできるだけ頻繁
に行ってもよい。二つの部分を別々に取付ける必要をな
くすために、ヘルメットに一つと基ωフレームに一つの
両部会をヘルメット上のコーナー反射器または他の適当
な反射器を用いて基阜フレーム上に一緒におくことがで
きる。代りの方法として、光源と検出器の両方をヘルメ
ットにつげた状態で反射器を基檗フレームに取付けても
よい。複数の光源の配列と適当な検出器を用いる厳しさ
の少ない装置を取付は不良の度合を許容できるようにし
て用いることができるであろう。この取付は不良度は、
位置合せ修正回路によって測定されて用いられる。この
ような装置がロール軸の周りの取付は不良度の測定と修
正をさらにし易くする。
例えば、上述の光学装置の代りに超音波またはマイクロ
ウェーブの細いビームを用いる他の銃腔視線アラインメ
ント技術を用いてもよい。
上述の実施例は、ヘルメット、従って照準線の向きを決
めるのに一つまたは複数のジャイロを用いる。これは誤
差修正のため以外は、基糸フレームに取付けた外部構成
要素を必要とすることなく作動する。他の協動構成要素
を必要としない他の位置検出器を用いることもできる。
そのような装置の一つは、レーザリング・ジャイロスコ
ープである。これは単軸装置なので、これらの二つは正
しい相対位置でヘルメットに取付けられなければならな
いであろう。
やはり単軸だけの周りに動作するもう一つの適当な装置
は、可干渉光を長い光路に沿って対向方向に通す干渉側
ジャイロである。この場合に光路は、ヘルメット内部の
コイル内に配置された長い光ファイバを含むことができ
るだろう。
船唸たは飛行機などの可動基票フレームと一緒にこの装
置を用いる必要があれば、上で述べたどのタイプの位置
検出器も自由空間に対する位置または方位を測定するど
いこことを考慮しなければならない。静止基檗フレーム
の場合には、方位はそのフレームに容易に関係づけられ
る。しかし、フレームが動いている場合には、そのよう
な動きを見込んでおかなければならない。従って、基糸
フレームの動きｔヘルメット検出装置によって示された
動きを相殺できるように第２図の処理装置２２へ船また
は飛行機自身の慣性プラットホームからの入力を加える
ことが必要である。そのような信号が第２図にＦＡＺ　
（７１）−ム方位）及びＦ）Σｒ、　（フレーム高低）
入力として示されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は第１の実施例による照準装置とその関連の検出
装置の略図、 第２図は第１図の装置と関連した回路の略ブロック図、 第う図は第１図の修正手段の一部分の略図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　予め定めた基僧フレームに対する照準線の方向決定
    装置であって、前記方向を規定する熱鋸装置と、前記照
    準装置に取付けられてその照べ１装置の外部の装置に関
    係なくその照準装置の動きを検出するように作動できる
    検出装置と、前記検出装置の出力にあるどんな誤差をも
    自動的に時々修正するように構成された修正手段とを備
    えた装置。 ２、前記照準装置がディスプレイ装置と半反射スクリー
    ンとを取付けたヘルメットを備えた特許請求の範囲第１
    項に記載の装置。 う、　前記ディスプレイ装置が陰極線管である特許請求
    の範囲第２項に記載の装置。 ＋１．　前記検出装置が基準７１ノームに対する照準線
    の方位角および高低角を規定する２本の垂直な受感軸を
    有するジャイロスコープ装置を備えた特許請求の範囲第
    １項ないし第３項のいずれかに記載の装置。 ５　前記ジャイロスコープ装置が単一２軸ジヤイロスコ
    ープからなる特許請求の範囲第１毒項に記載の装置。 ６　前記ディスプレイ装置を駆動するように作動できる
    ディスプレイ発生器と、前記ディスプレイ装置によって
    発生したディスプレイを動かしてヘルメットの動きを補
    償するように構成したディスプレイ信号処理装置とを備
    えた特許請求の範囲第２項ないし第５項のいずれかに記
    載の装置。 ７６　前記修正手段が基準フレームに対する照準線の基
    準方向を規定して検出する銃腔視線検出器を備え、前記
    修正手段は、前記銃腔視線検出器の出力を受けて、前記
    基桑方向に達するたびに前記誤差を修正する特許請求の
    範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の装置。 ８　前記銃腔視線検出器が照準線の前記基塾方向を規定
    するように一緒に取付けた平行光の源と感光検出器とを
    備える特許請求の範囲第７項に記載の装置。 ９　前記光源と検出器の一方が照準装置に取付けられ、
    他方が基準フレームに取付けられた特許請求の範囲第８
    項に記載の装置。 １０　前記光源と検出器がともに反射部材を照桑装置に
    取付けて基準７１ノ−ムに取付けられている特許請求の
    範囲第８項に記載の装置。
JP59149741A 1983-07-23 1984-07-20 照準線の方向決定装置 Expired - Lifetime JPH061301B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB08319883A GB2143948B (en) 1983-07-23 1983-07-23 Apparatus for determining the direction of a line of sight
GB8319883 1983-07-23

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JPS6042734A true JPS6042734A (ja) 1985-03-07
JPH061301B2 JPH061301B2 (ja) 1994-01-05

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ID=10546179

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JP59149741A Expired - Lifetime JPH061301B2 (ja) 1983-07-23 1984-07-20 照準線の方向決定装置

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JP (1) JPH061301B2 (ja)
DE (1) DE3426505A1 (ja)
FR (1) FR2549610B1 (ja)
GB (1) GB2143948B (ja)
IT (1) IT1177915B (ja)
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