受動光ロケータ
【課題】 ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を生成する受動光ロケータと、遠隔操作アクチュエータとを具備するシステムを提供する。
【解決手段】受動光ロケータ３２は、ターゲット５０までの距離を示す情報を生成する受動光レンジファインダ８５と、当該受動光レンジファインダの光軸の方位角及び仰角を示す情報を生成する少なくとも１つのセンサ６０とを備える。受動光ロケータは、当該受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、ターゲットまでの距離を示す情報と、光軸の方位角及び仰角を示す情報とを使用して、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を決定する。遠隔操作アクチュエータ２００は、受動光ロケータに機械的に結合され、当該システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令に従って受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする。
【解決手段】受動光ロケータ３２は、ターゲット５０までの距離を示す情報を生成する受動光レンジファインダ８５と、当該受動光レンジファインダの光軸の方位角及び仰角を示す情報を生成する少なくとも１つのセンサ６０とを備える。受動光ロケータは、当該受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、ターゲットまでの距離を示す情報と、光軸の方位角及び仰角を示す情報とを使用して、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を決定する。遠隔操作アクチュエータ２００は、受動光ロケータに機械的に結合され、当該システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令に従って受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を生成する受動光ロケータ（a passive-optical locator）を使用するシステムに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００５年１１月８日に出願された「PASSIVE-OPTICAL LOCATOR」という名称の米国特許出願第１１／２６８，９３８号（代理人整理番号第Ｈ０００８５５２−５８０５号）（本明細書では「Ｈ０００８５５２出願」とも呼ぶ）の一部継続出願である。Ｈ０００８５５２出願を参照により本明細書に援用する。本出願はまた、本出願と同日に出願された「PASSIVE-OPTICAL LOCATOR」という名称の米国特許出願第１１／４８２，３５４号（代理人整理番号第Ｈ００１１６８８．５４７１１号）（本明細書では「Ｈ００１１６８８出願」とも呼ぶ）にも関連する。Ｈ００１１６８８出願を参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００３】
[背景]
軍事活動によっては、その間に、１人又は複数の兵士が、たとえば間接射撃システム（indirect fire system）又は上空支援（air support）により発砲されるターゲットの位置を特定し、そのターゲットの地理的位置を射撃管制センタ（fire control center）に又は集中戦術ネットワーク（integrated tactical network）に送信する。そして、射撃管制センタ又は集中戦術ネットワークは、ターゲットの地理的位置を使用してターゲットに対する攻撃を展開する。軍関係者が目標指示器（target designator）を使用してターゲットの地理的座標を決定する。１つのタイプの目標指示器は、オペレータがターゲットの地理的座標を決定するために、ターゲットに対してレーザを当て、ターゲットから散乱する且つ／又は反射する光を受け取ることができるように設計される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、こうしたレーザは、通常、レーザ光を検出し警報を始動させる敵のセンサによって検出可能である。場合によっては、敵が、ターゲットの地理的位置が決定されていることに気付くと、ターゲットが移動され、隠され、且つ／又は堅固にされる。さらに、敵は、時に、光ビームから目標指示器のオペレータを追跡することができる場合がある。この場合、オペレータは敵のターゲットとなる可能性がある。
【０００５】
さらに、こうした目標指示器で使用されるレーザ光の発散により、こうした目標指示器の測定範囲が限られる。範囲が広すぎる場合、レーザのスポットサイズが範囲決定に対して広すぎることになる。このため、こうした目標指示器によっては、オペレータが測距のためには１００００メートル以内、ターゲットの適当な指定のためには５０００メートル以内にいなければならず、それによってオペレータが戦術的に危険に晒される可能性がある。連合軍作戦、特に非有機的な射撃支援／上空作戦には、タイミング、協調(連携）及び致死性(率）が重要である。戦闘部隊が可能な限り広い（farthest）実際的な範囲でターゲットに関与することが非常に望ましい。
【０００６】
さらに、このようにレーザを使用する目標指示器に関連する安全性の問題がある。目標指示器の近くにいるオペレータ又は他の兵士がレーザを直接見ると、その人の網膜は焼ける可能性があり、且つ／又は視覚が他の方法で傷付く可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［概要］
本発明の第1の態様は、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を生成する受動光ロケータと、遠隔操作アクチュエータとを具備するシステムを提供する。受動光ロケータは、ターゲットまでの距離を示す情報を生成する受動光レンジファインダと、当該受動光レンジファインダの光軸の方位角及び仰角を示す情報を生成する少なくとも１つのセンサとを備える。受動光ロケータは、当該受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、ターゲットまでの距離を示す情報と、光軸の方位角及び仰角を示す情報とを使用して、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を決定する。遠隔操作アクチュエータは、受動光ロケータに機械的に結合され、当該システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令に従って受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする。
【０００８】
本発明の第２の態様は、受動光ロケータにおいて動作命令を受け取ること、受動光ロケータの光軸を位置決めすること、及び動作命令に応じてターゲットの絶対位置を生成することを含む方法を提供する。
【０００９】
本発明の第３の態様は、受動光ロケータと遠隔操作アクチュエータとを備えるシステムであって、遠隔操作アクチュエータは本システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令によって制御される、システムを提供する。受動光ロケータは、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を生成する。受動光ロケータは、ターゲットまでの距離を示す情報を生成する受動光レンジファインダと、受動光レンジファインダの光軸の方位角及び仰角を示す情報を生成するセンサとを備える。受動光ロケータは、受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、ターゲットまでの距離を示す情報と、光軸の方位角及び仰角を示す情報とを使用して、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を決定する。遠隔操作アクチュエータは、受動光ロケータに機械的に結合されることにより、動作命令のうちの少なくとも１つに応じて受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする。
【００１０】
以下において、さまざまな説明されている特徴は、比例尺では描かれておらず、説明されている主題に関する特徴に重きを置くように描かれており、また、図面び文を通して、参照符号は同様の要素を示す点に留意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[詳細な説明]
以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照し、図面では、特許請求の範囲に記載されている発明を実施し得る特定の例示的な実施形態が例として示されている。これらの実施形態は、当業者が特許請求の範囲に記載されている発明を実施することができるように十分詳細に説明されており、他の実施形態を利用してもよく、特許請求の範囲に記載されている発明の範囲から逸脱することなく論理的変更、機械的変更、電気的変更を行ってもよい、ということが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定する意味でとられるべきではない。
【００１２】
図１は、受動光ロケータ３２を使用するシステム１０の一実施形態のブロック図である。受動光ロケータ３２は、リモートコントローラロケーション２３０におけるコントローラ２３５の制御下の遠隔操作アクチュエータ２００を含む。遠隔操作アクチュエータ２００は、コントローラ２３５から１つ又は複数の動作命令を受け取る。受動光ロケータ３２は、受動光レンジファインダ８５、少なくとも１つのセンサ６０、無線送受信機２２０、プログラマブルプロセッサ９０、メモリ９１、及び記憶媒体１３０において格納されるか、さもなければ具現化されるソフトウェア１２０を含む。
【００１３】
図１に示す実施形態では、受動光ロケータ３２は、軍事用途で配備され、そこでは、ターゲット５０の地理的位置を決定するために遠隔操作アクチュエータ２００とともに使用されるレーザを使用しない受動光ロケータとして動作する。
【００１４】
センサ６０は、全地球測位システム／ジャイロスコープ（ＧＰＳ／ＧＹＲＯ）装置又はサブシステム６２及び電子撮像装置又はサブシステム６６を含む。ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２は、全地球測位システム（ＧＰＳ）６５と統合される１つ又は複数のジャイロスコープ装置（ＧＹＲＯ）７３を備える。
【００１５】
プログラマブルプロセッサ９０は、ソフトウェア１２０及び／又はファームウェアを実行し、それにより、本明細書において受動光ロケータ３２によって実行されるものとして説明される処理の少なくとも一部を実行する。プログラマブルプロセッサ９０によって実行されるこうしたソフトウェア１２０及び／又はファームウェアの少なくとも一部及び任意の関連データ構造は、実行期間中メモリ９１に格納される。メモリ９１は、たとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及び／又はプログラマブルプロセッサ９０内のレジスタ等、現在既知であるか又は後に開発される任意の適当なメモリを含む。１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを含む。さらに、図１では、プログラマブルプロセッサ９０及びメモリ９１を別個の要素として示すが、１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０及びメモリ９１は、単一デバイス（たとえば、単一集積回路デバイス）に実装される。プログラマブルプロセッサ９０によって実行されるソフトウェア及び／又はファームウェアは、記憶媒体１３０に格納されるか、さもなければ具現化される複数のプログラム命令を含み、記憶媒体１３０からは、こうしたプログラム命令の少なくとも一部が、プログラマブルプロセッサ９０によって実行されるために読み出される。１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、ＡＳＩＣ等のプロセッササポートチップ及び／又はシステムサポートチップを含む。
【００１６】
受動光ロケータ３２のさまざまな構成要素は、適当なインタフェースを使用して（たとえば、バス、トレース、ケーブル、ワイヤ、ポート、無線送受信機等を使用して）必要に応じて互いに通信可能に結合される。遠隔操作アクチュエータ２００は、適当なインタフェースを使用して（たとえば、ギア、ギアボックス、チェーン、カム、電磁装置、液圧装置、気圧装置並びに圧電装置、化学装置及び／又は熱装置を使用して）受動光ロケータ３２の受動光レンジファインダ８５に機械的に結合される。受動光レンジファインダ８５は、受動光ロケータ３２からターゲット５０までの距離Ｒを示す情報を生成する。この情報を、本明細書では「距離情報」とも呼ぶ。受動光レンジファインダ８５は、ターゲット５０がレーザで照明されない受動光方法で距離Ｒを生成する。他の実施形態では、受動光レンジファインダ８５は、他の方法、たとえば受動自動測距（auto-ranging）レンジファインダ、傾斜像平面（tilted image plane）センサレンジファインダ、焦点深度レンジファインダ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、及び赤外線撮像ビューワ又は光量増幅撮像ビューワのような技術を含む暗視能力を使用して実装される。本実施形態の１つの態様では、受動光レンジファインダ８５は、像合致式（image-coincidence）レンジファインダを含む。市販の電子撮像装置６６の例は、Sony社のＩＣＸ４２８ＡＫＬ ＣＣＤイメージセンサ、ＭＴ９Ｄ１１２ ＳＯＣ ＣＯＭＳイメージセンサ及びCIDTEC社のＳｐｅｃｔｒａ ＣＡＭである。
【００１７】
１つの態様では、受動光レンジファインダ８５によって生成される距離情報を使用して、受動光ロケータ３２とターゲット５０との間の距離Ｒが生成される。指示精度、測距精度及び距離精度は、光学系の品質及び性能並びに座標系及びその変換の精度によって制限される。本明細書で使用するように、受動光レンジファインダ８５は、受動光レンジファインダ８５とターゲット５０との間の距離Ｒを適正に測定するように光学的に配列されるか、さもなければ調整される場合、「焦点が合わされる」又は「焦点が合っている」と言う。
【００１８】
センサ６０の電子撮像装置６６は、受動光レンジファインダ８５の焦点が合っている時にターゲット５０の画像を示す情報を生成するか、さもなければ出力する。こうした情報を、本明細書では「ターゲット画像情報」とも呼ぶ。
【００１９】
ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２の１つ又は複数のジャイロスコープ装置７３は、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φを示す情報を生成する。こうした情報を、本明細書では「方位角及び仰角情報」とも呼ぶ。図１では、こうしたジャイロスコープ装置７３を１つしか示さないが、こうした実施形態のさまざまな態様において１つ又は複数のジャイロスコープ装置７３が使用される、ということが理解されるべきである。こうした実施形態の１つの態様では、ジャイロスコープ装置７３は、方位角及び仰角情報を生成する慣性航法システムを備える。こうした実施形態の別の態様では、ジャイロスコープ装置７３は加速度計を備える。
【００２０】
ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２のＧＰＳ６５は、受動光ロケータ３２に関連する絶対位置を示す情報を生成するか、さもなければ出力する。こうした情報を、本明細書では「ＧＰＳ情報」とも呼ぶ。こうした実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２に関連するＧＰＳ情報は、受動光ロケータ３２の緯度ＬａｔＬ、経度ＬｏｎｇＬ及び高度ＡｌｔＬを含む。ＧＰＳ６５は、差動ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）等のさまざまなＧＰＳの態様を含む。図１にはジャイロスコープ装置７３及び全地球測位システム６５を単一の統合装置のＧＰＳ／Ｇｙｒｏ装置６２として示すが、他の態様では、全地球測位システム６５及びジャイロスコープ装置７３は、さらに２つの別個の装置を使用して実装される。プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０及び／又はファームウェアは、ターゲット５０に関連する絶対位置を示す情報（本明細書では「ターゲット位置情報」とも呼ぶ）を決定するために、ＧＰＳ情報、距離情報並びに方位角及び仰角情報を処理する。ターゲット位置情報は、ターゲット５０の緯度ＬａｔＴ、経度ＬｏｎｇＴ及び高度ＡｌｔＴによって定義される。ターゲット位置情報は、受動光レンジファインダ８５とターゲット５０との間の距離Ｒと、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φと、受動光ロケータ３２の絶対位置との１つ又は複数の三角関数関係を使用して生成される。１つの態様では、こうした三角関数関係は、Ｈ０００８５５２出願に記載されている較正技法を使用して確立され且つ／又は補正される。
【００２１】
本実施形態の別の態様では、電子撮像装置６６は携帯式（man-packed）撮像装置を含む。本実施形態のさらに別の態様では、電子撮像装置６６は、画像画質向上、処理、再生及び機械支援ターゲット測距及び／又は識別を実装する。さらに別の実施形態では、位置センサ／姿勢センサ／位置決めセンサが、直接結合システム構成、疎結合システム構成又は非結合システム構成でＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２の機能を実行する、磁気コンパス、レベル検出器、加速度計、位置決めフィードバックループ、距離計等を含む、センサ一式を実装する。
【００２２】
図１の受動光ロケータ３２の実施形態の１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、無線送受信機２２０による送信のためにターゲット５０に関連するターゲット位置情報を出力する。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０は、コントローラロケーション２３０においてディスプレイ２２５に表示されるようにコントローラ２３５にターゲット位置情報を送信する。本明細書において、コントローラロケーション２３０を、「遠隔地２３０」及び「第１の遠隔地２３０」と呼ぶ。
【００２３】
ディスプレイ２２５は、遠隔地２３０におけるコントローラ２３５のオペレータに対しターゲット５０の絶対位置の視覚的指示を提供する。こうした実施形態の１つの態様では、ディスプレイ２２５は、ターゲット緯度ＬａｔＴ、ターゲット経度ＬｏｎｇＴ及びターゲット高度ＡｌｔＴの値を示す。別の態様では、ディスプレイ２２５は、受動光ロケータ３２からの距離Ｒ、方位角θ及び仰角φの値を示す。他の態様では、ターゲット５０の絶対位置を示す情報が他の様式で表示される。
【００２４】
本実施形態の別の態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、コントローラロケーション２３０においてディスプレイ２２５に表示されるようにコントローラ２３５にターゲット画像情報を出力する。ディスプレイ２２５は、遠隔地２３０におけるコントローラ２３５のオペレータに対しターゲット５０の画像を提供する。
【００２５】
図１の受動光ロケータ３２の実施形態のさらに別の態様では、無線送受信機２２０は、第２の遠隔地２４０に、ディスプレイ２４５に表示されるようにターゲット位置情報を送信する。ディスプレイ２４５は、上述したように第２の遠隔地におけるディスプレイ２４５のオペレータに対しターゲット５０の絶対位置の視覚的指示を提供する。
【００２６】
図１に示す実施形態では、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の絶対位置を示す情報及び／又はターゲット５０の画像を示す情報の少なくとも一部を受動光ロケータ３２から通信リンク７１によりリモートコントローラ２３５に通信する。通信リンク７１は、無線通信リンクの１つ又は複数（たとえば、無線周波数（ＲＦ）通信リンク）を含む。安全な通信が望まれるこうした実施形態の適用の場合、こうした情報を受動光ロケータ３２及びコントローラ２３５から通信するために、自動制御、暗号化、周波数ホッピング及びスペクトラム拡散隠蔽に対する１つ又は複数の適当なプロトコルが使用される。
【００２７】
こうした実施形態の１つの態様では、ターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報は、受動光ロケータ３２から無線送受信機２２０及び通信リンク７１を介してコントローラ２３５に通信される。こうした態様では、プロセッサは、こうしたターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を処理するソフトウェア（コントローラロケーション２３０には図示せず）を実行するコントローラ２３５に含まれる。本実施形態の別の態様では、コントローラ２３５は、ディスプレイ２２５にターゲット５０の画像の一部を表示し且つ／又はその画質を向上させるためにターゲット画像情報を処理するソフトウェア（コントローラロケーション２３０には図示せず）を実行する。
【００２８】
代替実施形態では、ターゲット位置情報は受動光ロケータ３２において生成されない。代りに、距離情報、方位角及び仰角情報並びにＧＰＳ情報が、受動光ロケータ３２から無線送受信機２２０を介してリモートコントローラ２３５に通信され、リモートコントローラ２３５は、こうした距離情報、方位角及び仰角情報並びにＧＰＳ情報を使用して（たとえば、コントローラ２３５のプロセッサ（図示せず）で実行されているソフトウェアを使用して）、ターゲット５０に関する絶対位置を生成する。
【００２９】
図１に示す実施形態では、リモートコントローラ２３５は集中戦術ネットワークの一部である。集中戦術ネットワークは、軍事活動のための通信、指令、制御及び情報機能に対して使用される広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む。集中戦術ネットワークは、射撃任務及び空襲を指示する間接射撃管制センタ（indirect fire control center）２５及び前線航空管制官（forward air controller）を統合する。図１に示すように、リモートコントローラ２３５は、集中戦術ネットワークの一部である。リモートコントローラ２３５は、ターゲット５０に対するターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を、通信リンク７２により射撃管制センタ２５に通信する。射撃管制センタ２５は、ターゲット５０に向かう弾道２６に兵器（図示せず）を配備するように動作可能である。
【００３０】
本実施形態の別の態様では、リモートコントローラ２３５は、ターゲット５０のターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を、通信リンク６９により第２の遠隔地のディスプレイ２４５に通信する。本実施形態の別の態様では、無線送受信機２２０は、ターゲット５０のターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を、通信リンク６７により第２の遠隔地のディスプレイ２４５に通信する。本実施形態のさらに別の態様では、受動光ロケータ３２はディスプレイを有する。
【００３１】
１つの態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、遠隔操作陸上車両に搭載される。別の態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、遠隔操作航空機に搭載される。たとえば、受動光ロケータを、気球等、空気よりも軽い航空機に含めることができる。さらに別の態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、遠隔操作水中又は水上の（water-based）乗物に搭載される。たとえば、受動光ロケータを、ブイもしくは別の風力船又は潮力船に含めることができる。
【００３２】
通信リンク６７、６９、７２は、無線通信リンク（たとえば無線周波数（ＲＦ）通信リンク）及び／又は有線通信リンク（たとえば光ファイバ又は銅線通信リンク）のうちの１つ又は複数を含む。安全な通信が望まれるこうした実施形態の適用の場合、こうした情報をコントローラ２３５から射撃管制センタ２５に通信するために、自動制御、暗号化、周波数ホッピング及びスペクトラム拡散隠蔽に対する１つ又は複数の適当なプロトコルが使用される。本実施形態の別の態様では、通信リンク６７、６９、７２は、音響リンクを含む。遠隔操作受動光ロケータ３２の自律性は、「無動力の（dumb）」サーボ機構から完全自律ユニットまで広範囲にわたる。
【００３３】
図２は、受動光ロケータ３２が第１の遠隔地２５０に向かって移動するブロック図を示す。受動光ロケータ３２から遠隔に位置するコントローラ２３５が、通信リンク７１を介して動作命令を受動光ロケータ３２に送信する。遠隔操作アクチュエータ２００は、コントローラ２３５から受け取られる動作命令のうちの少なくとも１つに応じて受動光ロケータ３２の光軸３５を遠隔に位置決めするように、受動光ロケータ３２に機械的に結合される。
【００３４】
受動光ロケータ３２は、ロボットハウジング２１０の一部分として遠隔操作アクチュエータ２００に機械的に結合される車輪２０２を備える陸上車両２０１中にある。受動光レンジファインダ８５は、遠隔操作アクチュエータ２００に機械的に結合される。本実施形態の１つの態様では、遠隔操作アクチュエータ２００は、ロボットハウジング２１０内に且つ／又はその上に収容される構成要素をＸ２４９によって概括的に表す位置からＸＸ２５０によって概括的に表す位置まで横方向に移動するように駆動するために、ロボットハウジング２１０の上記部分に機械的に結合される。車輪２０２は、遠隔操作アクチュエータ２００に機械的に連結される。この場合、遠隔操作アクチュエータ２００は車輪２０２を回転させ、ロボットハウジング２１０は前方又は後方に進む。さらに、遠隔操作アクチュエータ２００は、車輪２０２を保持する少なくとも１つの車軸（axel）（図示せず）が回転し、ロボットハウジング２１０が前方又は後方に進む際に向きを変えるように、陸上車両を操作する。
【００３５】
本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は自走式である。本実施形態の別の態様では、受動光ロケータ３２は、移動する能力を提供する機械的脚又はホバークラフト機構を含む。
【００３６】
受動光ロケータ３２は、コントローラ２３５から通信リンク７１を介して信号としての動作命令を受け取る。信号に応じて、プログラマブルプロセッサ９０（図１）は、受動光レンジファインダ３２を第１の位置２４９から第２の位置２５０まで矢印１５によって示す方向に横方向に移動させるように車輪２０２を回転させるように、遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。プログラマブルプロセッサ９０（図１）は、光軸３５の仰角が、３５Ａとして示す位置における０度での第１の仰角と３５Ｂとして示す位置におけるφＯＡ１度での第２の仰角との間で連続的に変化するように、遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。このため、図２に示すように、車両２０１が第２の位置２５０に向かって移動する間に、光軸３５は、位置３５Ａから位置３５Ｂまで上方に回転する。
【００３７】
本実施形態の１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、無線送受信機２２０から信号を受け取り、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が第１の方位角θ１から第２の方位角θ２まで回転するように遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。本実施形態の別の態様では、プログラマブルプロセッサ９０は無線送受信機２２０から信号を受け取り、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が第１の方位角θ１及び第１の仰角φ１から第２の方位角θ２及び第２の仰角φ２まで回転するように遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。本実施形態のさらに別の態様では、プログラマブルプロセッサ９０は無線送受信機２００から信号を受け取り、受動光レンジファインダ２８が第１の位置２４９から第２の位置２５０まで横方向に移動するように、且つ受動光レンジファインダ８５の光軸３５が第１の方位角θ１及び第１の仰角φ１から第２の方位角θ２及び第２の仰角φ２まで回転するように、遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。
【００３８】
受動光レンジファインダ８５及び／又は光軸３５が移動すると、電子撮像装置６６（図１）に新たな像が集束される。本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、コントローラロケーション２３０から遠隔のエリアにおいてターゲット５０を偵察するように動作する。
【００３９】
本明細書では、図１に関連して軍事用途について説明するが、受動光ロケータ３２を、商用用途を含む他の用途に使用することができる、ということが理解されるべきである。
【００４０】
１つの例示的な使用シナリオでは、位置が特定される対象は、山腹で道に迷った人である。この使用シナリオでは、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、捜索救難部隊の一部として配備される。コントローラ２３５は、遠隔操作アクチュエータ２００を介して受動光レンジファインダ８５の或る現場まで行く横方向の移動を指示し、その現場から、コントローラ２３５は、光軸３５を、ターゲットである山のエリアの走査を提供するように移動させる。受動光ロケータ３２が山腹に焦点を合わせると、ターゲット画像情報が通信リンク７１を介してコントローラ２３５に送信され、山の「ターゲット」の画像が、コントローラロケーション２３０においてコントローラ２３５のユーザが見るためにディスプレイ２２５に表示される。それらの画像は、表示において少なくとも１つの地点の地理的位置を含む。別法として、ターゲット画像情報は、第２の場所のディスプレイ２４５に通信リンク６７を介して送信され、それにより、山の「ターゲット」の画像が、ディスプレイ２４５のユーザが見るためにディスプレイ２２５に表示される。いずれの場合も、受信された表示のうちの１つにおいて取り残された人が見られる場合、受動光ロケータ３２はその人に焦点を合わせてその人の地理的位置を決定することができる。他の用途には、地理測量、土木工学、及びナビゲーションがある。
【００４１】
図３は、ターゲットの絶対位置を決定し遠隔地２３０においてターゲット５０の画像を表示するための方法３００の一実施形態のフローチャートである。方法３００の実施形態を、図１の受動光ロケータ３２を使用して実装されるものとして説明する。こうした実施形態では、方法３００の処理の少なくとも一部は、受動光ロケータ３２及び／又はＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２又は受動光レンジファインダ８５のプログラマブルプロセッサ９０上で実行されるソフトウェアによって遂行される。
【００４２】
ブロック３０２において、受動光ロケータ３２は動作命令を受け取る。無線送受信機２２０は、こうした動作命令が符号化されるか、さもなければ含まれる無線信号を受け取り、受け取った動作命令（又はそれを示すデータ）をプログラマブルプロセッサ９０に入力する。本実施形態の１つの態様では、動作命令は、受動光ロケータ３２に対し第１の遠隔地２５０（図２）等の遠隔地まで行かせる命令を含む。本実施形態の別の態様では、動作命令は、光軸を異なる方位角θ及び仰角φに位置合せするために受動光ロケータ３２に対し受動光レンジファインダ８５を回転させる命令を含む。本実施形態のさらに別の態様では、動作命令は、受動光ロケータ３２に対し、第１の遠隔地２５０（図２）等の遠隔地まで行くようにさせ、且つ光軸を異なる方位角θ及び仰角φに位置合せするために受動光レンジファインダ８５を回転させる命令を含む。
【００４３】
ブロック３０４において、遠隔操作アクチュエータ２００は、受動光ロケータ３２の光軸３５を位置決めする。プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、受け取った信号に応じて遠隔操作アクチュエータ２００を起動し、それにより遠隔操作アクチュエータ２００は光受動光レンジファインダ８５を移動させる。光軸３５の位置決めは、光軸３５の方位角θを第１の方位角θ１から第２の方位角θ２まで変化させること、光軸３５の仰角φを第１の仰角φ１から第２の仰角φ２まで変化させること、光軸３５の方位角θを第１の方位角θ１と第２の方位角θ２との間で連続的に変化させること、光軸３５の仰角φを第１の仰角φ１と第２の仰角φ２との間で連続的に変化させること、光軸３５の緯度ＬａｔＯＡ及び光軸３５の経度ＬｏｎｇＯＡ等の光軸３５の位置を第１の位置（ＬａｔＯＡ１、ＬｏｎｇＯＡ１）から第２の位置（ＬａｔＯＡ２、ＬｏｎｇＯＡ２）まで変化させること、光軸３５の位置（ＬａｔＯＡ、ＬｏｎｇＯＡ）を第１の位置（ＬａｔＯＡ１、ＬｏｎｇＯＡ１）と第２の位置（ＬａｔＯＡ２、ＬｏｎｇＯＡ２）との間で連続的に変化させること、及びそれらの組合せのうちの１つを含む。
【００４４】
光軸３５が位置決めされると、受動光レンジファインダ８５は、受動光レンジファインダ８５の視野においてターゲット５０に焦点を合わせる。ブロック３０６において、受動光ロケータ３２は、動作命令に応じてターゲット５０の絶対位置を生成する。受動光ロケータ３２は、Ｈ０００８５５２出願に記載されているようにターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を生成する。
【００４５】
受動光レンジファインダ８５は、距離情報を生成し、こうした距離情報（或いはそれを示すデータ若しくは信号又は距離情報を計算するか若しくは他の方法で生成することができるデータ若しくは信号）を、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０に出力する。そして、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φを示す情報と、受動光ロケータ３２の絶対位置を示す情報とを、ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２から受け取る。そして、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、受動光レンジファインダ８５とターゲット５０との間の距離Ｒと、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φと、受動光ロケータ３２の絶対位置との１つ又は複数の三角関数関係を使用して、ターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報を生成する。受動光レンジファインダ８５は、Ｈ０００８５５２出願に記載されている較正技法を使用して較正される。
【００４６】
ターゲット５０の像からの光は、電子撮像装置６６に入射する。電子撮像装置６６は、電子撮像装置６６の各撮像素子（図示せず）において信号を生成する。これらの信号は、ターゲット５０の画像を示す情報である。
【００４７】
ブロック３０８において、プログラマブルプロセッサ９０は、ターゲット５０の画像を示す情報を受け取る。プログラマブルプロセッサ９０は、無線送受信機２２０に通信可能に結合されており、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、ターゲット５０の画像を示す情報（又はこうした画像情報の「圧縮」バージョン等、そこから導出される情報）の少なくとも一部を無線送受信機２２０に送出する。
【００４８】
ブロック３１０において、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報を遠隔地２３０（図１）に送信する。ターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報は、通信リンク７１を介して送信される。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０は、ターゲットの絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報を、通信リンク６７を介して遠隔地２４０（図１）に送信する。
【００４９】
ブロック３１２において、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の画像を示す情報を遠隔地２３０（図１）に送信する。ターゲット５０の画像を示す情報は、通信リンク７１を介して送信される。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の画像を示す情報を、通信リンク６７を介して遠隔地２４０（図１）に送信する。
【００５０】
ブロック３１４において、コントローラ２３５上で実行されているソフトウェアは、遠隔地２３０において、無線送受信機２２０から受け取られる情報から導出されるターゲット５０の画像（又は他の視覚表現）を表示する。本実施形態の１つの態様では、ディスプレイ２４５のプロセッサ上で実行されているソフトウェアは、遠隔地２４０においてターゲット５０の画像を表示する。
【００５１】
図４は、現場における受動光ロケータ３２の態様のブロック図である。図４の受動光ロケータ３２の動作を、図１に示す受動光ロケータ３２に関連して説明する。図４に示すように、ターゲット５０は、固定された位置５２を包囲する領域５１によって概括的に示される現場である。現場５１の像を走査するために、受動光レンジファインダ８５（図１）の光軸３５は、３５Ｃとして示す第１の位置から第１の例示的な方位角θ１を通り、北方向Ｎを通過し、第２の例示的な方位角θ２を通って３５Ｄとして示す第２の位置まで回転する。本実施形態の１つの態様では、受動光レンジファインダ８５（図１）の光軸３５は、電子撮像装置６６（図１）が現場５１の画像を示す情報を生成する間に第１の位置３５Ｃから第２の位置３５Ｄまで、再び第１の位置３５Ｃに戻るように連続的に回転する。
【００５２】
受動光ロケータ３２は、現場５１の画像を示す情報から現場５１の画像を生成し、逐次生成される画像を比較する。図５Ａ乃至図５Ｃは、それぞれ例示的な現場５１の例示的な連続した第１の画像５５、第２の画像５６、及び第３の画像５７である。例示的な第１の画像５５、第２の画像５６及び第３の画像５７は、川という固定された位置５２の後方の丘を表す。ソフトウェア１２０は、第１の画像５５の後に、且つ受動光レンジファインダ８５の光軸３５が受動光レンジファインダ８５の視野の右縁に向かって走査した後、第２の画像５６を生成する。第１の画像５５及び第２の画像５６は類似しており、それらの間に予測されなかった変化はない。水の流れと一貫する川の水の移動は予測可能である。本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は、第１の画像５５及び第２の画像５６の画像を生成する角度を通して事前に走査しており、前の画像から丘の形状は予測可能である。本実施形態の別の態様では、第１の位置３５Ｃから第２の位置３５Ｄまでの光軸３５の第１の走査中に生成される現場５１の画像を示す情報は、現場５１の後続する走査中に比較するためにメモリ９１に格納される。
【００５３】
第２の画像５６の後に第３の画像５７が生成される。プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、第２の画像５６の後に、且つ受動光レンジファインダ８５の光軸３５が受動光レンジファインダ８５の視野の右縁に向かって走査した後に第３の画像５７を生成する。ソフトウェア１２０は、現場５１の第３の画像５７の少なくとも一部５８における予測されなかった変化を決定する。例示的な第３の画像５７は、画像５７の一部５８に、丘を上る車両の画像を含む。無線送受信機２２０（図１）は、少なくとも予測されなかった変化が発生した現場５１の画像５７の部分５８を示す情報を送信する。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０（図１）は、第３の画像５７の車両が位置する部分５８の絶対位置を示す情報を送信する。
【００５４】
本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は、倍率を上げて部分５８に焦点を合わせ、プログラマブルプロセッサ９０は、部分５８の車両の拡大画像を示す情報を遠隔地２４０に送信する。この例示的な態様では、部分５８における車両の拡大画像は、第２の遠隔地２４０においてディスプレイ２４５の観察者が見るためにディスプレイ２４５に表示される。このように、遠隔地２４０に位置するディスプレイ２４５は、予測されなかった変化が発生した現場５１の部分５８の少なくとも１つの画像５７を表示する。
【００５５】
本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は、現場５１における少なくとも１つの予測されなかった変化に応じて、コントローラロケーション２３０（図１）及び第２の遠隔地２４０等の遠隔地に警告信号を送信する無線送受信機２２０を備える。
【００５６】
図６は、現場５１における予測されなかった変化を示す情報を送信し遠隔地２３０において現場５１の画像５７を表示する方法６００の一実施形態のフローチャートである。方法６００の実施形態を、図２に示すような遠隔地２５０の配備の後に図１の受動光ロケータ３２を使用して図４の現場５１を撮像するように実装されているものとして説明する。こうした実施形態では、方法６００の処理の少なくとも一部は、受動光ロケータ３２、電子撮像装置６６、無線送受信機２２０及び／又はＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２又は受動光レンジファインダ８５のプログラマブルプロセッサ９０上で実行されるソフトウェア、によって遂行される。
【００５７】
ブロック６０２において、無線送受信機２２０は、コントローラ２３５から、遠隔地２３０からの動作命令が符号化されるか、さもなければ含まれる無線信号を受け取る。無線信号は、コントローラロケーションのコントローラ２３５から通信リンク７１を介して送信される。
【００５８】
ブロック６０４において、動作命令は、プログラマブルプロセッサ９０によって処理される。無線送受信機２２０は、受け取った無線信号から動作命令を抽出し、それらの動作命令をプログラマブルプロセッサ９０に通信し、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、そのプログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０が順次使用するための動作命令を格納する（たとえば、メモリ９１に且つ／又は記憶媒体１３０に）。その後、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されるソフトウェア１２０は、動作命令を処理し、動作命令の内容に基づいて１つ又は複数の動作を実行する（又は実行されるようにする）。
【００５９】
ブロック６０６において、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェア１２０は、受け取った動作命令に従って、受動光ロケータ３２を第１の遠隔地２５０（図２）まで移動させる。ブロック６０６の１つの例示的な態様では、動作命令は、受動光ロケータ３２が固定された位置５２（図４）の視線内にある遠隔地２５０まで移動すべきであることを示す命令を含む。ソフトウェア１２０は、受動光ロケータ３２の現在位置から遠隔地２５０まで進むために移動する必要のある方向を決定する。本実施形態の１つの態様では、ソフトウェア１２０は、受動光ロケータ３２と現在位置から遠隔地２５０との間の領域の地図を使用して、遠隔地２５０まで進むためにたどる経路を決定する。地図はメモリ９１に格納されている。ソフトウェア１２０によって経路が決定されると、遠隔操作アクチュエータ２００は、経路の方向に移動するように起動される。本実施形態の１つの態様では、地図は、動作命令によってコントローラ２３５から受動光ロケータ３２までダウンロードされる。本実施形態の別の態様では、経路は動作命令に含まれる。
【００６０】
本実施形態の１つの態様では、遠隔操作アクチュエータ２００が受動光ロケータ３２を配備するように動作している際、電子撮像装置６６は、経路の周囲の地形の画像を受け取り、その経路の周囲の地形を示す情報をプログラマブルプロセッサ９０に入力する。この場合、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェアは、必要に応じて受動光ロケータ３２の現在位置から遠隔地２５０までの経路を変更する。たとえば、元の経路の橋が破損しているか又は破壊されている場合、ソフトウェア１２０は、受動光ロケータ３２に対し受動光ロケータ３２の現在位置から遠隔地２５０までの新たな経路を決定する。
【００６１】
受動光ロケータ３２が遠隔地２５０に到着すると、フローはブロック６０８に進む。ブロック６０８において、受動光ロケータ３２は、現地５１（図４）の連続した画像５５、５６及び５７（図５Ａ乃至図５Ｃ）を生成する。例示的な場合、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が位置３５Ｃから位置３５Ｄまで回転する際、第１の画像５５、第２の画像５６及び第３の画像５７（それぞれ図５Ａ乃至図５Ｃに示す）が生成される。本実施形態の別の態様では、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が移動することなく固定された位置５２に向かって向けられる際、連続した画像が生成される。電子撮像装置６６に集束される像により、ターゲット５０である現地５１の画像を示す情報を含む信号が生成される。
【００６２】
受動光ロケータ３２の１つの態様では、電子撮像装置６６は、電荷結合素子（ＣＣＤ）又はアクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）を備える。ＡＰＳ技術及びＣＣＤ技術はともに、処理電子回路にフレーム画像全体を入力するため、処理が非常に高速である。この態様では、ターゲット５０は、必ずしも物体ではなく、電子撮像装置６６に集束させることができる現地５１の視野である。自動化ルーチンは最も鮮鋭なピクセル描写を探索する。
【００６３】
ＣＣＤ及びＡＰＳの利用可能な検出器アレイは、可視光、近赤外線（ＮＩＲ）及び近紫外線を含む広帯域スペクトルを検出することができる。本実施形態の１つの態様では、電子撮像装置６６は、組み合わせることにより上記スペクトル範囲のすべてをカバーする複数の検出器アレイを備える。ＣＣＤ検出器は、強化型ＣＣＤ（ＩＣＣＤ）、電子倍増型ＣＣＤ（ＥＭＣＣＤ）、及び光量増幅及び赤外線像等、他の関連技術を含む。光量増幅及び赤外線像により、暗視が可能になる。
【００６４】
現場５１の画像を示す情報は、プログラマブルプロセッサ９０に入力される。本実施形態の１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェア１２０は、パターンマッチング技法を使用して、現場５１の第３の画像５７の部分５８における予測されなかった変化等、現場５１における予測されなかった変化があるか否かを判断する。ソフトウェア１２０によって予測されなかった変化と判定されると、画像のうちの少なくとも１つを示す情報か又は画像のうちの１つの少なくとも一部を示す情報が、無線送受信機２２０に入力される。
【００６５】
ブロック６１０において、受動光ロケータ３２における無線送受信機２２０は、少なくとも２つの画像の間の予測されなかった変化に対応する、生成された画像の少なくとも２つの画像の間の予測されなかった変化を示す情報を送信する。受動光ロケータ３２は、情報を、第１の遠隔地２３０、第２の遠隔地２４０、又は第１の遠隔地２３０及び第２の遠隔地２４０の両方に送信する。１つの例示的な態様では、図５Ｂの第２の画像５６及び図５Ｃの第３の画像５７は、部分５８（図５Ｃ）において予測されなかった変化を有する。この場合、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェア１２０は、部分５８において、山腹を登っている車両等、予測されなかった変化の絶対位置を決定し、その情報を無線送受信機２２０に入力する。そして、無線送受信機２２０は、通信リンク７１を介して、以下の情報のような例示的な車両の絶対位置を送信する。すなわち、「位置緯度＃及び経度＃において移動している未確認車両（UNIDENTIFIED VEHICLE MOVING AT LOCATION LATITUDE # AND LONGITUDE #）」又は「緯度＃、経度＃及び高度＃において検出された敵の車両（ENEMY VEHICLE AT DETECTED AT LATITUDE #, LONGITUDE #, AND ALTITUDE #）」。
【００６６】
ブロック６１２において、受動光ロケータ３２における無線送受信機２２０は、少なくとも２つの画像の間の予測されなかった変化に対応して少なくとも最後に生成された画像を遠隔地２３０に送信する。本実施形態の１つの態様では、第２の画像５６（図５Ｂ）の完全な視野及び第３の画像５６（図５Ｃ）の完全な視野である。本実施形態の別の態様では、受動光ロケータ３２の無線送受信機２２０は、第２の画像５６と第３の画像５６との間の予測されなかった変化に対応する部分５８の拡大像を送信する。
【００６７】
このように、電子撮像装置６６によって提供される自動化撮像機能により、ロボットシステムにおいて受動光レンジファインダ８５を遠隔操作アクチュエータ２００と統合することが可能になる。受動光ロケータ３２を備えるロボットシステムは、間接射撃及び航空管制、ロボット作戦部隊のための前進観測／位置決定（forward observation/spotting）並びに光学監視、間接射撃及び航空管制のための長期凝視（long-term staring）前進観測／位置決定並びに光学監視任務が可能である。
【００６８】
受動光ロケータ３２のさまざまな構成要素は、適当なインタフェースを使用して（たとえば、バス、トレース、ケーブル、ワイヤ、ポート、無線送受信機等を使用して）必要に応じて互いに通信可能に結合される。
【００６９】
本明細書で説明した方法及び技法を、デジタル電子回路で、もしくはコンピュータ、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せ等の専用プロセッサ又は汎用プロセッサで実装してもよい。これらの技法を具現化する装置は、適当な入出力デバイス、プログラマブルプロセッサ、及びプログラマブルプロセッサによって実行されるプログラム命令を確実に具現化する記憶媒体を含んでもよい。これらの技法を具現化するプロセスを、入力データに対して作用し適当な出力を生成することにより所望の機能を遂行するように命令のプログラムを実行するプログラマブルプロセッサによって実行してもよい。それらの技法を、データ記憶システム、少なくとも１つの入力デバイス及び少なくとも１つの出力デバイスからデータ及び命令を受け取り且つそれらにデータ及び命令を送信するように結合された少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含むプログラマブルシステムで実行可能な１つ又は複数のプログラムで有利に実装してもよい。一般に、プロセッサは、リードオンリメモリ及び／又はランダムアクセスメモリから命令及びデータを受け取る。コンピュータプログラム命令及びデータを確実に具現化するために適当な記憶デバイスには、例としてＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリデバイス等の半導体メモリデバイス、内部ハードディスク及びリムーバブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク並びにＤＶＤディスクを含むすべての形態の不揮発性メモリが含まれる。上述したもののうちの任意のものを、特別に設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって補足してもよく、又はそれに組み込んでもよい。本明細書で使用した、プログラム、ソフトウェア、アルゴリズム又はその変形及び関連するものを実装しているコンピュータ、コントローラプロセッサ、ＡＳＩＣ及びメモリ等のデバイスを使用して、ニューラルネット（複数可）、人工知能、アナログ及び／又は（スーパー）ステートマシン等の機能を示してもよい。
【００７０】
添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の数多くの実施形態について説明した。しかしながら、説明した実施形態に対するさまざまな変更を、特許請求の範囲に記載されている発明の精神及び範囲から逸脱することなく行ってもよい、ということが理解されよう。したがって、他の実施形態は以下の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】受動光ロケータを使用するシステムの第１の実施形態のブロック図である。
【図２】受動光ロケータが第１の遠隔地に向かって移動するブロック図である。
【図３】ターゲットの絶対位置を決定し遠隔地においてターゲットの画像を表示する方法の一実施形態のフローチャートである。
【図４】或る現場における受動光ロケータの１つの態様のブロック図である。
【図５】例示的な現場の連続した画像である。
【図６】現場における予測されなかった変化を示す情報を送信し遠隔地においてその現場の画像を表示する方法の一実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
２５ 射撃管制センタ
３２ 受動光ロケータ
５０ ターゲット
６０ センサ
６６ 電子撮像装置
８５ 受動光レンジファインダ
９０ プログラマブルプロセッサ
９１ メモリ
１２０ ソフトウェア
１３０ 記憶媒体
２００ 遠隔操作アクチュエータ
２２５、２４５ ディスプレイ
２３０ コントローラロケーション
２３５ コントローラ
２４０ 第２の遠隔地
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を生成する受動光ロケータ（a passive-optical locator）を使用するシステムに関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００５年１１月８日に出願された「PASSIVE-OPTICAL LOCATOR」という名称の米国特許出願第１１／２６８，９３８号（代理人整理番号第Ｈ０００８５５２−５８０５号）（本明細書では「Ｈ０００８５５２出願」とも呼ぶ）の一部継続出願である。Ｈ０００８５５２出願を参照により本明細書に援用する。本出願はまた、本出願と同日に出願された「PASSIVE-OPTICAL LOCATOR」という名称の米国特許出願第１１／４８２，３５４号（代理人整理番号第Ｈ００１１６８８．５４７１１号）（本明細書では「Ｈ００１１６８８出願」とも呼ぶ）にも関連する。Ｈ００１１６８８出願を参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００３】
[背景]
軍事活動によっては、その間に、１人又は複数の兵士が、たとえば間接射撃システム（indirect fire system）又は上空支援（air support）により発砲されるターゲットの位置を特定し、そのターゲットの地理的位置を射撃管制センタ（fire control center）に又は集中戦術ネットワーク（integrated tactical network）に送信する。そして、射撃管制センタ又は集中戦術ネットワークは、ターゲットの地理的位置を使用してターゲットに対する攻撃を展開する。軍関係者が目標指示器（target designator）を使用してターゲットの地理的座標を決定する。１つのタイプの目標指示器は、オペレータがターゲットの地理的座標を決定するために、ターゲットに対してレーザを当て、ターゲットから散乱する且つ／又は反射する光を受け取ることができるように設計される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、こうしたレーザは、通常、レーザ光を検出し警報を始動させる敵のセンサによって検出可能である。場合によっては、敵が、ターゲットの地理的位置が決定されていることに気付くと、ターゲットが移動され、隠され、且つ／又は堅固にされる。さらに、敵は、時に、光ビームから目標指示器のオペレータを追跡することができる場合がある。この場合、オペレータは敵のターゲットとなる可能性がある。
【０００５】
さらに、こうした目標指示器で使用されるレーザ光の発散により、こうした目標指示器の測定範囲が限られる。範囲が広すぎる場合、レーザのスポットサイズが範囲決定に対して広すぎることになる。このため、こうした目標指示器によっては、オペレータが測距のためには１００００メートル以内、ターゲットの適当な指定のためには５０００メートル以内にいなければならず、それによってオペレータが戦術的に危険に晒される可能性がある。連合軍作戦、特に非有機的な射撃支援／上空作戦には、タイミング、協調(連携）及び致死性(率）が重要である。戦闘部隊が可能な限り広い（farthest）実際的な範囲でターゲットに関与することが非常に望ましい。
【０００６】
さらに、このようにレーザを使用する目標指示器に関連する安全性の問題がある。目標指示器の近くにいるオペレータ又は他の兵士がレーザを直接見ると、その人の網膜は焼ける可能性があり、且つ／又は視覚が他の方法で傷付く可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［概要］
本発明の第1の態様は、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を生成する受動光ロケータと、遠隔操作アクチュエータとを具備するシステムを提供する。受動光ロケータは、ターゲットまでの距離を示す情報を生成する受動光レンジファインダと、当該受動光レンジファインダの光軸の方位角及び仰角を示す情報を生成する少なくとも１つのセンサとを備える。受動光ロケータは、当該受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、ターゲットまでの距離を示す情報と、光軸の方位角及び仰角を示す情報とを使用して、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を決定する。遠隔操作アクチュエータは、受動光ロケータに機械的に結合され、当該システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令に従って受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする。
【０００８】
本発明の第２の態様は、受動光ロケータにおいて動作命令を受け取ること、受動光ロケータの光軸を位置決めすること、及び動作命令に応じてターゲットの絶対位置を生成することを含む方法を提供する。
【０００９】
本発明の第３の態様は、受動光ロケータと遠隔操作アクチュエータとを備えるシステムであって、遠隔操作アクチュエータは本システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令によって制御される、システムを提供する。受動光ロケータは、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を生成する。受動光ロケータは、ターゲットまでの距離を示す情報を生成する受動光レンジファインダと、受動光レンジファインダの光軸の方位角及び仰角を示す情報を生成するセンサとを備える。受動光ロケータは、受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、ターゲットまでの距離を示す情報と、光軸の方位角及び仰角を示す情報とを使用して、ターゲットに関連する絶対位置を示す情報を決定する。遠隔操作アクチュエータは、受動光ロケータに機械的に結合されることにより、動作命令のうちの少なくとも１つに応じて受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする。
【００１０】
以下において、さまざまな説明されている特徴は、比例尺では描かれておらず、説明されている主題に関する特徴に重きを置くように描かれており、また、図面び文を通して、参照符号は同様の要素を示す点に留意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[詳細な説明]
以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面を参照し、図面では、特許請求の範囲に記載されている発明を実施し得る特定の例示的な実施形態が例として示されている。これらの実施形態は、当業者が特許請求の範囲に記載されている発明を実施することができるように十分詳細に説明されており、他の実施形態を利用してもよく、特許請求の範囲に記載されている発明の範囲から逸脱することなく論理的変更、機械的変更、電気的変更を行ってもよい、ということが理解されるべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定する意味でとられるべきではない。
【００１２】
図１は、受動光ロケータ３２を使用するシステム１０の一実施形態のブロック図である。受動光ロケータ３２は、リモートコントローラロケーション２３０におけるコントローラ２３５の制御下の遠隔操作アクチュエータ２００を含む。遠隔操作アクチュエータ２００は、コントローラ２３５から１つ又は複数の動作命令を受け取る。受動光ロケータ３２は、受動光レンジファインダ８５、少なくとも１つのセンサ６０、無線送受信機２２０、プログラマブルプロセッサ９０、メモリ９１、及び記憶媒体１３０において格納されるか、さもなければ具現化されるソフトウェア１２０を含む。
【００１３】
図１に示す実施形態では、受動光ロケータ３２は、軍事用途で配備され、そこでは、ターゲット５０の地理的位置を決定するために遠隔操作アクチュエータ２００とともに使用されるレーザを使用しない受動光ロケータとして動作する。
【００１４】
センサ６０は、全地球測位システム／ジャイロスコープ（ＧＰＳ／ＧＹＲＯ）装置又はサブシステム６２及び電子撮像装置又はサブシステム６６を含む。ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２は、全地球測位システム（ＧＰＳ）６５と統合される１つ又は複数のジャイロスコープ装置（ＧＹＲＯ）７３を備える。
【００１５】
プログラマブルプロセッサ９０は、ソフトウェア１２０及び／又はファームウェアを実行し、それにより、本明細書において受動光ロケータ３２によって実行されるものとして説明される処理の少なくとも一部を実行する。プログラマブルプロセッサ９０によって実行されるこうしたソフトウェア１２０及び／又はファームウェアの少なくとも一部及び任意の関連データ構造は、実行期間中メモリ９１に格納される。メモリ９１は、たとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及び／又はプログラマブルプロセッサ９０内のレジスタ等、現在既知であるか又は後に開発される任意の適当なメモリを含む。１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを含む。さらに、図１では、プログラマブルプロセッサ９０及びメモリ９１を別個の要素として示すが、１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０及びメモリ９１は、単一デバイス（たとえば、単一集積回路デバイス）に実装される。プログラマブルプロセッサ９０によって実行されるソフトウェア及び／又はファームウェアは、記憶媒体１３０に格納されるか、さもなければ具現化される複数のプログラム命令を含み、記憶媒体１３０からは、こうしたプログラム命令の少なくとも一部が、プログラマブルプロセッサ９０によって実行されるために読み出される。１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、ＡＳＩＣ等のプロセッササポートチップ及び／又はシステムサポートチップを含む。
【００１６】
受動光ロケータ３２のさまざまな構成要素は、適当なインタフェースを使用して（たとえば、バス、トレース、ケーブル、ワイヤ、ポート、無線送受信機等を使用して）必要に応じて互いに通信可能に結合される。遠隔操作アクチュエータ２００は、適当なインタフェースを使用して（たとえば、ギア、ギアボックス、チェーン、カム、電磁装置、液圧装置、気圧装置並びに圧電装置、化学装置及び／又は熱装置を使用して）受動光ロケータ３２の受動光レンジファインダ８５に機械的に結合される。受動光レンジファインダ８５は、受動光ロケータ３２からターゲット５０までの距離Ｒを示す情報を生成する。この情報を、本明細書では「距離情報」とも呼ぶ。受動光レンジファインダ８５は、ターゲット５０がレーザで照明されない受動光方法で距離Ｒを生成する。他の実施形態では、受動光レンジファインダ８５は、他の方法、たとえば受動自動測距（auto-ranging）レンジファインダ、傾斜像平面（tilted image plane）センサレンジファインダ、焦点深度レンジファインダ、電荷結合素子（ＣＣＤ）、アクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）、及び赤外線撮像ビューワ又は光量増幅撮像ビューワのような技術を含む暗視能力を使用して実装される。本実施形態の１つの態様では、受動光レンジファインダ８５は、像合致式（image-coincidence）レンジファインダを含む。市販の電子撮像装置６６の例は、Sony社のＩＣＸ４２８ＡＫＬ ＣＣＤイメージセンサ、ＭＴ９Ｄ１１２ ＳＯＣ ＣＯＭＳイメージセンサ及びCIDTEC社のＳｐｅｃｔｒａ ＣＡＭである。
【００１７】
１つの態様では、受動光レンジファインダ８５によって生成される距離情報を使用して、受動光ロケータ３２とターゲット５０との間の距離Ｒが生成される。指示精度、測距精度及び距離精度は、光学系の品質及び性能並びに座標系及びその変換の精度によって制限される。本明細書で使用するように、受動光レンジファインダ８５は、受動光レンジファインダ８５とターゲット５０との間の距離Ｒを適正に測定するように光学的に配列されるか、さもなければ調整される場合、「焦点が合わされる」又は「焦点が合っている」と言う。
【００１８】
センサ６０の電子撮像装置６６は、受動光レンジファインダ８５の焦点が合っている時にターゲット５０の画像を示す情報を生成するか、さもなければ出力する。こうした情報を、本明細書では「ターゲット画像情報」とも呼ぶ。
【００１９】
ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２の１つ又は複数のジャイロスコープ装置７３は、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φを示す情報を生成する。こうした情報を、本明細書では「方位角及び仰角情報」とも呼ぶ。図１では、こうしたジャイロスコープ装置７３を１つしか示さないが、こうした実施形態のさまざまな態様において１つ又は複数のジャイロスコープ装置７３が使用される、ということが理解されるべきである。こうした実施形態の１つの態様では、ジャイロスコープ装置７３は、方位角及び仰角情報を生成する慣性航法システムを備える。こうした実施形態の別の態様では、ジャイロスコープ装置７３は加速度計を備える。
【００２０】
ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２のＧＰＳ６５は、受動光ロケータ３２に関連する絶対位置を示す情報を生成するか、さもなければ出力する。こうした情報を、本明細書では「ＧＰＳ情報」とも呼ぶ。こうした実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２に関連するＧＰＳ情報は、受動光ロケータ３２の緯度ＬａｔＬ、経度ＬｏｎｇＬ及び高度ＡｌｔＬを含む。ＧＰＳ６５は、差動ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）等のさまざまなＧＰＳの態様を含む。図１にはジャイロスコープ装置７３及び全地球測位システム６５を単一の統合装置のＧＰＳ／Ｇｙｒｏ装置６２として示すが、他の態様では、全地球測位システム６５及びジャイロスコープ装置７３は、さらに２つの別個の装置を使用して実装される。プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０及び／又はファームウェアは、ターゲット５０に関連する絶対位置を示す情報（本明細書では「ターゲット位置情報」とも呼ぶ）を決定するために、ＧＰＳ情報、距離情報並びに方位角及び仰角情報を処理する。ターゲット位置情報は、ターゲット５０の緯度ＬａｔＴ、経度ＬｏｎｇＴ及び高度ＡｌｔＴによって定義される。ターゲット位置情報は、受動光レンジファインダ８５とターゲット５０との間の距離Ｒと、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φと、受動光ロケータ３２の絶対位置との１つ又は複数の三角関数関係を使用して生成される。１つの態様では、こうした三角関数関係は、Ｈ０００８５５２出願に記載されている較正技法を使用して確立され且つ／又は補正される。
【００２１】
本実施形態の別の態様では、電子撮像装置６６は携帯式（man-packed）撮像装置を含む。本実施形態のさらに別の態様では、電子撮像装置６６は、画像画質向上、処理、再生及び機械支援ターゲット測距及び／又は識別を実装する。さらに別の実施形態では、位置センサ／姿勢センサ／位置決めセンサが、直接結合システム構成、疎結合システム構成又は非結合システム構成でＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２の機能を実行する、磁気コンパス、レベル検出器、加速度計、位置決めフィードバックループ、距離計等を含む、センサ一式を実装する。
【００２２】
図１の受動光ロケータ３２の実施形態の１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、無線送受信機２２０による送信のためにターゲット５０に関連するターゲット位置情報を出力する。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０は、コントローラロケーション２３０においてディスプレイ２２５に表示されるようにコントローラ２３５にターゲット位置情報を送信する。本明細書において、コントローラロケーション２３０を、「遠隔地２３０」及び「第１の遠隔地２３０」と呼ぶ。
【００２３】
ディスプレイ２２５は、遠隔地２３０におけるコントローラ２３５のオペレータに対しターゲット５０の絶対位置の視覚的指示を提供する。こうした実施形態の１つの態様では、ディスプレイ２２５は、ターゲット緯度ＬａｔＴ、ターゲット経度ＬｏｎｇＴ及びターゲット高度ＡｌｔＴの値を示す。別の態様では、ディスプレイ２２５は、受動光ロケータ３２からの距離Ｒ、方位角θ及び仰角φの値を示す。他の態様では、ターゲット５０の絶対位置を示す情報が他の様式で表示される。
【００２４】
本実施形態の別の態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、コントローラロケーション２３０においてディスプレイ２２５に表示されるようにコントローラ２３５にターゲット画像情報を出力する。ディスプレイ２２５は、遠隔地２３０におけるコントローラ２３５のオペレータに対しターゲット５０の画像を提供する。
【００２５】
図１の受動光ロケータ３２の実施形態のさらに別の態様では、無線送受信機２２０は、第２の遠隔地２４０に、ディスプレイ２４５に表示されるようにターゲット位置情報を送信する。ディスプレイ２４５は、上述したように第２の遠隔地におけるディスプレイ２４５のオペレータに対しターゲット５０の絶対位置の視覚的指示を提供する。
【００２６】
図１に示す実施形態では、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の絶対位置を示す情報及び／又はターゲット５０の画像を示す情報の少なくとも一部を受動光ロケータ３２から通信リンク７１によりリモートコントローラ２３５に通信する。通信リンク７１は、無線通信リンクの１つ又は複数（たとえば、無線周波数（ＲＦ）通信リンク）を含む。安全な通信が望まれるこうした実施形態の適用の場合、こうした情報を受動光ロケータ３２及びコントローラ２３５から通信するために、自動制御、暗号化、周波数ホッピング及びスペクトラム拡散隠蔽に対する１つ又は複数の適当なプロトコルが使用される。
【００２７】
こうした実施形態の１つの態様では、ターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報は、受動光ロケータ３２から無線送受信機２２０及び通信リンク７１を介してコントローラ２３５に通信される。こうした態様では、プロセッサは、こうしたターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を処理するソフトウェア（コントローラロケーション２３０には図示せず）を実行するコントローラ２３５に含まれる。本実施形態の別の態様では、コントローラ２３５は、ディスプレイ２２５にターゲット５０の画像の一部を表示し且つ／又はその画質を向上させるためにターゲット画像情報を処理するソフトウェア（コントローラロケーション２３０には図示せず）を実行する。
【００２８】
代替実施形態では、ターゲット位置情報は受動光ロケータ３２において生成されない。代りに、距離情報、方位角及び仰角情報並びにＧＰＳ情報が、受動光ロケータ３２から無線送受信機２２０を介してリモートコントローラ２３５に通信され、リモートコントローラ２３５は、こうした距離情報、方位角及び仰角情報並びにＧＰＳ情報を使用して（たとえば、コントローラ２３５のプロセッサ（図示せず）で実行されているソフトウェアを使用して）、ターゲット５０に関する絶対位置を生成する。
【００２９】
図１に示す実施形態では、リモートコントローラ２３５は集中戦術ネットワークの一部である。集中戦術ネットワークは、軍事活動のための通信、指令、制御及び情報機能に対して使用される広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む。集中戦術ネットワークは、射撃任務及び空襲を指示する間接射撃管制センタ（indirect fire control center）２５及び前線航空管制官（forward air controller）を統合する。図１に示すように、リモートコントローラ２３５は、集中戦術ネットワークの一部である。リモートコントローラ２３５は、ターゲット５０に対するターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を、通信リンク７２により射撃管制センタ２５に通信する。射撃管制センタ２５は、ターゲット５０に向かう弾道２６に兵器（図示せず）を配備するように動作可能である。
【００３０】
本実施形態の別の態様では、リモートコントローラ２３５は、ターゲット５０のターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を、通信リンク６９により第２の遠隔地のディスプレイ２４５に通信する。本実施形態の別の態様では、無線送受信機２２０は、ターゲット５０のターゲット位置情報及び／又はターゲット画像情報を、通信リンク６７により第２の遠隔地のディスプレイ２４５に通信する。本実施形態のさらに別の態様では、受動光ロケータ３２はディスプレイを有する。
【００３１】
１つの態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、遠隔操作陸上車両に搭載される。別の態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、遠隔操作航空機に搭載される。たとえば、受動光ロケータを、気球等、空気よりも軽い航空機に含めることができる。さらに別の態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、遠隔操作水中又は水上の（water-based）乗物に搭載される。たとえば、受動光ロケータを、ブイもしくは別の風力船又は潮力船に含めることができる。
【００３２】
通信リンク６７、６９、７２は、無線通信リンク（たとえば無線周波数（ＲＦ）通信リンク）及び／又は有線通信リンク（たとえば光ファイバ又は銅線通信リンク）のうちの１つ又は複数を含む。安全な通信が望まれるこうした実施形態の適用の場合、こうした情報をコントローラ２３５から射撃管制センタ２５に通信するために、自動制御、暗号化、周波数ホッピング及びスペクトラム拡散隠蔽に対する１つ又は複数の適当なプロトコルが使用される。本実施形態の別の態様では、通信リンク６７、６９、７２は、音響リンクを含む。遠隔操作受動光ロケータ３２の自律性は、「無動力の（dumb）」サーボ機構から完全自律ユニットまで広範囲にわたる。
【００３３】
図２は、受動光ロケータ３２が第１の遠隔地２５０に向かって移動するブロック図を示す。受動光ロケータ３２から遠隔に位置するコントローラ２３５が、通信リンク７１を介して動作命令を受動光ロケータ３２に送信する。遠隔操作アクチュエータ２００は、コントローラ２３５から受け取られる動作命令のうちの少なくとも１つに応じて受動光ロケータ３２の光軸３５を遠隔に位置決めするように、受動光ロケータ３２に機械的に結合される。
【００３４】
受動光ロケータ３２は、ロボットハウジング２１０の一部分として遠隔操作アクチュエータ２００に機械的に結合される車輪２０２を備える陸上車両２０１中にある。受動光レンジファインダ８５は、遠隔操作アクチュエータ２００に機械的に結合される。本実施形態の１つの態様では、遠隔操作アクチュエータ２００は、ロボットハウジング２１０内に且つ／又はその上に収容される構成要素をＸ２４９によって概括的に表す位置からＸＸ２５０によって概括的に表す位置まで横方向に移動するように駆動するために、ロボットハウジング２１０の上記部分に機械的に結合される。車輪２０２は、遠隔操作アクチュエータ２００に機械的に連結される。この場合、遠隔操作アクチュエータ２００は車輪２０２を回転させ、ロボットハウジング２１０は前方又は後方に進む。さらに、遠隔操作アクチュエータ２００は、車輪２０２を保持する少なくとも１つの車軸（axel）（図示せず）が回転し、ロボットハウジング２１０が前方又は後方に進む際に向きを変えるように、陸上車両を操作する。
【００３５】
本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は自走式である。本実施形態の別の態様では、受動光ロケータ３２は、移動する能力を提供する機械的脚又はホバークラフト機構を含む。
【００３６】
受動光ロケータ３２は、コントローラ２３５から通信リンク７１を介して信号としての動作命令を受け取る。信号に応じて、プログラマブルプロセッサ９０（図１）は、受動光レンジファインダ３２を第１の位置２４９から第２の位置２５０まで矢印１５によって示す方向に横方向に移動させるように車輪２０２を回転させるように、遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。プログラマブルプロセッサ９０（図１）は、光軸３５の仰角が、３５Ａとして示す位置における０度での第１の仰角と３５Ｂとして示す位置におけるφＯＡ１度での第２の仰角との間で連続的に変化するように、遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。このため、図２に示すように、車両２０１が第２の位置２５０に向かって移動する間に、光軸３５は、位置３５Ａから位置３５Ｂまで上方に回転する。
【００３７】
本実施形態の１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０は、無線送受信機２２０から信号を受け取り、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が第１の方位角θ１から第２の方位角θ２まで回転するように遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。本実施形態の別の態様では、プログラマブルプロセッサ９０は無線送受信機２２０から信号を受け取り、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が第１の方位角θ１及び第１の仰角φ１から第２の方位角θ２及び第２の仰角φ２まで回転するように遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。本実施形態のさらに別の態様では、プログラマブルプロセッサ９０は無線送受信機２００から信号を受け取り、受動光レンジファインダ２８が第１の位置２４９から第２の位置２５０まで横方向に移動するように、且つ受動光レンジファインダ８５の光軸３５が第１の方位角θ１及び第１の仰角φ１から第２の方位角θ２及び第２の仰角φ２まで回転するように、遠隔操作アクチュエータ２００を操作する。
【００３８】
受動光レンジファインダ８５及び／又は光軸３５が移動すると、電子撮像装置６６（図１）に新たな像が集束される。本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、コントローラロケーション２３０から遠隔のエリアにおいてターゲット５０を偵察するように動作する。
【００３９】
本明細書では、図１に関連して軍事用途について説明するが、受動光ロケータ３２を、商用用途を含む他の用途に使用することができる、ということが理解されるべきである。
【００４０】
１つの例示的な使用シナリオでは、位置が特定される対象は、山腹で道に迷った人である。この使用シナリオでは、受動光ロケータ３２及び遠隔操作アクチュエータ２００は、捜索救難部隊の一部として配備される。コントローラ２３５は、遠隔操作アクチュエータ２００を介して受動光レンジファインダ８５の或る現場まで行く横方向の移動を指示し、その現場から、コントローラ２３５は、光軸３５を、ターゲットである山のエリアの走査を提供するように移動させる。受動光ロケータ３２が山腹に焦点を合わせると、ターゲット画像情報が通信リンク７１を介してコントローラ２３５に送信され、山の「ターゲット」の画像が、コントローラロケーション２３０においてコントローラ２３５のユーザが見るためにディスプレイ２２５に表示される。それらの画像は、表示において少なくとも１つの地点の地理的位置を含む。別法として、ターゲット画像情報は、第２の場所のディスプレイ２４５に通信リンク６７を介して送信され、それにより、山の「ターゲット」の画像が、ディスプレイ２４５のユーザが見るためにディスプレイ２２５に表示される。いずれの場合も、受信された表示のうちの１つにおいて取り残された人が見られる場合、受動光ロケータ３２はその人に焦点を合わせてその人の地理的位置を決定することができる。他の用途には、地理測量、土木工学、及びナビゲーションがある。
【００４１】
図３は、ターゲットの絶対位置を決定し遠隔地２３０においてターゲット５０の画像を表示するための方法３００の一実施形態のフローチャートである。方法３００の実施形態を、図１の受動光ロケータ３２を使用して実装されるものとして説明する。こうした実施形態では、方法３００の処理の少なくとも一部は、受動光ロケータ３２及び／又はＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２又は受動光レンジファインダ８５のプログラマブルプロセッサ９０上で実行されるソフトウェアによって遂行される。
【００４２】
ブロック３０２において、受動光ロケータ３２は動作命令を受け取る。無線送受信機２２０は、こうした動作命令が符号化されるか、さもなければ含まれる無線信号を受け取り、受け取った動作命令（又はそれを示すデータ）をプログラマブルプロセッサ９０に入力する。本実施形態の１つの態様では、動作命令は、受動光ロケータ３２に対し第１の遠隔地２５０（図２）等の遠隔地まで行かせる命令を含む。本実施形態の別の態様では、動作命令は、光軸を異なる方位角θ及び仰角φに位置合せするために受動光ロケータ３２に対し受動光レンジファインダ８５を回転させる命令を含む。本実施形態のさらに別の態様では、動作命令は、受動光ロケータ３２に対し、第１の遠隔地２５０（図２）等の遠隔地まで行くようにさせ、且つ光軸を異なる方位角θ及び仰角φに位置合せするために受動光レンジファインダ８５を回転させる命令を含む。
【００４３】
ブロック３０４において、遠隔操作アクチュエータ２００は、受動光ロケータ３２の光軸３５を位置決めする。プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、受け取った信号に応じて遠隔操作アクチュエータ２００を起動し、それにより遠隔操作アクチュエータ２００は光受動光レンジファインダ８５を移動させる。光軸３５の位置決めは、光軸３５の方位角θを第１の方位角θ１から第２の方位角θ２まで変化させること、光軸３５の仰角φを第１の仰角φ１から第２の仰角φ２まで変化させること、光軸３５の方位角θを第１の方位角θ１と第２の方位角θ２との間で連続的に変化させること、光軸３５の仰角φを第１の仰角φ１と第２の仰角φ２との間で連続的に変化させること、光軸３５の緯度ＬａｔＯＡ及び光軸３５の経度ＬｏｎｇＯＡ等の光軸３５の位置を第１の位置（ＬａｔＯＡ１、ＬｏｎｇＯＡ１）から第２の位置（ＬａｔＯＡ２、ＬｏｎｇＯＡ２）まで変化させること、光軸３５の位置（ＬａｔＯＡ、ＬｏｎｇＯＡ）を第１の位置（ＬａｔＯＡ１、ＬｏｎｇＯＡ１）と第２の位置（ＬａｔＯＡ２、ＬｏｎｇＯＡ２）との間で連続的に変化させること、及びそれらの組合せのうちの１つを含む。
【００４４】
光軸３５が位置決めされると、受動光レンジファインダ８５は、受動光レンジファインダ８５の視野においてターゲット５０に焦点を合わせる。ブロック３０６において、受動光ロケータ３２は、動作命令に応じてターゲット５０の絶対位置を生成する。受動光ロケータ３２は、Ｈ０００８５５２出願に記載されているようにターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を生成する。
【００４５】
受動光レンジファインダ８５は、距離情報を生成し、こうした距離情報（或いはそれを示すデータ若しくは信号又は距離情報を計算するか若しくは他の方法で生成することができるデータ若しくは信号）を、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０に出力する。そして、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φを示す情報と、受動光ロケータ３２の絶対位置を示す情報とを、ＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２から受け取る。そして、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、受動光レンジファインダ８５とターゲット５０との間の距離Ｒと、受動光レンジファインダ８５の光軸３５の方位角θ及び仰角φと、受動光ロケータ３２の絶対位置との１つ又は複数の三角関数関係を使用して、ターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報を生成する。受動光レンジファインダ８５は、Ｈ０００８５５２出願に記載されている較正技法を使用して較正される。
【００４６】
ターゲット５０の像からの光は、電子撮像装置６６に入射する。電子撮像装置６６は、電子撮像装置６６の各撮像素子（図示せず）において信号を生成する。これらの信号は、ターゲット５０の画像を示す情報である。
【００４７】
ブロック３０８において、プログラマブルプロセッサ９０は、ターゲット５０の画像を示す情報を受け取る。プログラマブルプロセッサ９０は、無線送受信機２２０に通信可能に結合されており、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、ターゲット５０の画像を示す情報（又はこうした画像情報の「圧縮」バージョン等、そこから導出される情報）の少なくとも一部を無線送受信機２２０に送出する。
【００４８】
ブロック３１０において、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報を遠隔地２３０（図１）に送信する。ターゲット５０の絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報は、通信リンク７１を介して送信される。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０は、ターゲットの絶対位置（ＬａｔＴ、ＬｏｎｇＴ及びＡｌｔＴ）を示す情報を、通信リンク６７を介して遠隔地２４０（図１）に送信する。
【００４９】
ブロック３１２において、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の画像を示す情報を遠隔地２３０（図１）に送信する。ターゲット５０の画像を示す情報は、通信リンク７１を介して送信される。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０は、ターゲット５０の画像を示す情報を、通信リンク６７を介して遠隔地２４０（図１）に送信する。
【００５０】
ブロック３１４において、コントローラ２３５上で実行されているソフトウェアは、遠隔地２３０において、無線送受信機２２０から受け取られる情報から導出されるターゲット５０の画像（又は他の視覚表現）を表示する。本実施形態の１つの態様では、ディスプレイ２４５のプロセッサ上で実行されているソフトウェアは、遠隔地２４０においてターゲット５０の画像を表示する。
【００５１】
図４は、現場における受動光ロケータ３２の態様のブロック図である。図４の受動光ロケータ３２の動作を、図１に示す受動光ロケータ３２に関連して説明する。図４に示すように、ターゲット５０は、固定された位置５２を包囲する領域５１によって概括的に示される現場である。現場５１の像を走査するために、受動光レンジファインダ８５（図１）の光軸３５は、３５Ｃとして示す第１の位置から第１の例示的な方位角θ１を通り、北方向Ｎを通過し、第２の例示的な方位角θ２を通って３５Ｄとして示す第２の位置まで回転する。本実施形態の１つの態様では、受動光レンジファインダ８５（図１）の光軸３５は、電子撮像装置６６（図１）が現場５１の画像を示す情報を生成する間に第１の位置３５Ｃから第２の位置３５Ｄまで、再び第１の位置３５Ｃに戻るように連続的に回転する。
【００５２】
受動光ロケータ３２は、現場５１の画像を示す情報から現場５１の画像を生成し、逐次生成される画像を比較する。図５Ａ乃至図５Ｃは、それぞれ例示的な現場５１の例示的な連続した第１の画像５５、第２の画像５６、及び第３の画像５７である。例示的な第１の画像５５、第２の画像５６及び第３の画像５７は、川という固定された位置５２の後方の丘を表す。ソフトウェア１２０は、第１の画像５５の後に、且つ受動光レンジファインダ８５の光軸３５が受動光レンジファインダ８５の視野の右縁に向かって走査した後、第２の画像５６を生成する。第１の画像５５及び第２の画像５６は類似しており、それらの間に予測されなかった変化はない。水の流れと一貫する川の水の移動は予測可能である。本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は、第１の画像５５及び第２の画像５６の画像を生成する角度を通して事前に走査しており、前の画像から丘の形状は予測可能である。本実施形態の別の態様では、第１の位置３５Ｃから第２の位置３５Ｄまでの光軸３５の第１の走査中に生成される現場５１の画像を示す情報は、現場５１の後続する走査中に比較するためにメモリ９１に格納される。
【００５３】
第２の画像５６の後に第３の画像５７が生成される。プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、第２の画像５６の後に、且つ受動光レンジファインダ８５の光軸３５が受動光レンジファインダ８５の視野の右縁に向かって走査した後に第３の画像５７を生成する。ソフトウェア１２０は、現場５１の第３の画像５７の少なくとも一部５８における予測されなかった変化を決定する。例示的な第３の画像５７は、画像５７の一部５８に、丘を上る車両の画像を含む。無線送受信機２２０（図１）は、少なくとも予測されなかった変化が発生した現場５１の画像５７の部分５８を示す情報を送信する。本実施形態の１つの態様では、無線送受信機２２０（図１）は、第３の画像５７の車両が位置する部分５８の絶対位置を示す情報を送信する。
【００５４】
本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は、倍率を上げて部分５８に焦点を合わせ、プログラマブルプロセッサ９０は、部分５８の車両の拡大画像を示す情報を遠隔地２４０に送信する。この例示的な態様では、部分５８における車両の拡大画像は、第２の遠隔地２４０においてディスプレイ２４５の観察者が見るためにディスプレイ２４５に表示される。このように、遠隔地２４０に位置するディスプレイ２４５は、予測されなかった変化が発生した現場５１の部分５８の少なくとも１つの画像５７を表示する。
【００５５】
本実施形態の１つの態様では、受動光ロケータ３２は、現場５１における少なくとも１つの予測されなかった変化に応じて、コントローラロケーション２３０（図１）及び第２の遠隔地２４０等の遠隔地に警告信号を送信する無線送受信機２２０を備える。
【００５６】
図６は、現場５１における予測されなかった変化を示す情報を送信し遠隔地２３０において現場５１の画像５７を表示する方法６００の一実施形態のフローチャートである。方法６００の実施形態を、図２に示すような遠隔地２５０の配備の後に図１の受動光ロケータ３２を使用して図４の現場５１を撮像するように実装されているものとして説明する。こうした実施形態では、方法６００の処理の少なくとも一部は、受動光ロケータ３２、電子撮像装置６６、無線送受信機２２０及び／又はＧＰＳ／ＧＹＲＯ装置６２又は受動光レンジファインダ８５のプログラマブルプロセッサ９０上で実行されるソフトウェア、によって遂行される。
【００５７】
ブロック６０２において、無線送受信機２２０は、コントローラ２３５から、遠隔地２３０からの動作命令が符号化されるか、さもなければ含まれる無線信号を受け取る。無線信号は、コントローラロケーションのコントローラ２３５から通信リンク７１を介して送信される。
【００５８】
ブロック６０４において、動作命令は、プログラマブルプロセッサ９０によって処理される。無線送受信機２２０は、受け取った無線信号から動作命令を抽出し、それらの動作命令をプログラマブルプロセッサ９０に通信し、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０は、そのプログラマブルプロセッサ９０上で実行されているソフトウェア１２０が順次使用するための動作命令を格納する（たとえば、メモリ９１に且つ／又は記憶媒体１３０に）。その後、プログラマブルプロセッサ９０上で実行されるソフトウェア１２０は、動作命令を処理し、動作命令の内容に基づいて１つ又は複数の動作を実行する（又は実行されるようにする）。
【００５９】
ブロック６０６において、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェア１２０は、受け取った動作命令に従って、受動光ロケータ３２を第１の遠隔地２５０（図２）まで移動させる。ブロック６０６の１つの例示的な態様では、動作命令は、受動光ロケータ３２が固定された位置５２（図４）の視線内にある遠隔地２５０まで移動すべきであることを示す命令を含む。ソフトウェア１２０は、受動光ロケータ３２の現在位置から遠隔地２５０まで進むために移動する必要のある方向を決定する。本実施形態の１つの態様では、ソフトウェア１２０は、受動光ロケータ３２と現在位置から遠隔地２５０との間の領域の地図を使用して、遠隔地２５０まで進むためにたどる経路を決定する。地図はメモリ９１に格納されている。ソフトウェア１２０によって経路が決定されると、遠隔操作アクチュエータ２００は、経路の方向に移動するように起動される。本実施形態の１つの態様では、地図は、動作命令によってコントローラ２３５から受動光ロケータ３２までダウンロードされる。本実施形態の別の態様では、経路は動作命令に含まれる。
【００６０】
本実施形態の１つの態様では、遠隔操作アクチュエータ２００が受動光ロケータ３２を配備するように動作している際、電子撮像装置６６は、経路の周囲の地形の画像を受け取り、その経路の周囲の地形を示す情報をプログラマブルプロセッサ９０に入力する。この場合、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェアは、必要に応じて受動光ロケータ３２の現在位置から遠隔地２５０までの経路を変更する。たとえば、元の経路の橋が破損しているか又は破壊されている場合、ソフトウェア１２０は、受動光ロケータ３２に対し受動光ロケータ３２の現在位置から遠隔地２５０までの新たな経路を決定する。
【００６１】
受動光ロケータ３２が遠隔地２５０に到着すると、フローはブロック６０８に進む。ブロック６０８において、受動光ロケータ３２は、現地５１（図４）の連続した画像５５、５６及び５７（図５Ａ乃至図５Ｃ）を生成する。例示的な場合、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が位置３５Ｃから位置３５Ｄまで回転する際、第１の画像５５、第２の画像５６及び第３の画像５７（それぞれ図５Ａ乃至図５Ｃに示す）が生成される。本実施形態の別の態様では、受動光レンジファインダ８５の光軸３５が移動することなく固定された位置５２に向かって向けられる際、連続した画像が生成される。電子撮像装置６６に集束される像により、ターゲット５０である現地５１の画像を示す情報を含む信号が生成される。
【００６２】
受動光ロケータ３２の１つの態様では、電子撮像装置６６は、電荷結合素子（ＣＣＤ）又はアクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）を備える。ＡＰＳ技術及びＣＣＤ技術はともに、処理電子回路にフレーム画像全体を入力するため、処理が非常に高速である。この態様では、ターゲット５０は、必ずしも物体ではなく、電子撮像装置６６に集束させることができる現地５１の視野である。自動化ルーチンは最も鮮鋭なピクセル描写を探索する。
【００６３】
ＣＣＤ及びＡＰＳの利用可能な検出器アレイは、可視光、近赤外線（ＮＩＲ）及び近紫外線を含む広帯域スペクトルを検出することができる。本実施形態の１つの態様では、電子撮像装置６６は、組み合わせることにより上記スペクトル範囲のすべてをカバーする複数の検出器アレイを備える。ＣＣＤ検出器は、強化型ＣＣＤ（ＩＣＣＤ）、電子倍増型ＣＣＤ（ＥＭＣＣＤ）、及び光量増幅及び赤外線像等、他の関連技術を含む。光量増幅及び赤外線像により、暗視が可能になる。
【００６４】
現場５１の画像を示す情報は、プログラマブルプロセッサ９０に入力される。本実施形態の１つの態様では、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェア１２０は、パターンマッチング技法を使用して、現場５１の第３の画像５７の部分５８における予測されなかった変化等、現場５１における予測されなかった変化があるか否かを判断する。ソフトウェア１２０によって予測されなかった変化と判定されると、画像のうちの少なくとも１つを示す情報か又は画像のうちの１つの少なくとも一部を示す情報が、無線送受信機２２０に入力される。
【００６５】
ブロック６１０において、受動光ロケータ３２における無線送受信機２２０は、少なくとも２つの画像の間の予測されなかった変化に対応する、生成された画像の少なくとも２つの画像の間の予測されなかった変化を示す情報を送信する。受動光ロケータ３２は、情報を、第１の遠隔地２３０、第２の遠隔地２４０、又は第１の遠隔地２３０及び第２の遠隔地２４０の両方に送信する。１つの例示的な態様では、図５Ｂの第２の画像５６及び図５Ｃの第３の画像５７は、部分５８（図５Ｃ）において予測されなかった変化を有する。この場合、プログラマブルプロセッサ９０で実行しているソフトウェア１２０は、部分５８において、山腹を登っている車両等、予測されなかった変化の絶対位置を決定し、その情報を無線送受信機２２０に入力する。そして、無線送受信機２２０は、通信リンク７１を介して、以下の情報のような例示的な車両の絶対位置を送信する。すなわち、「位置緯度＃及び経度＃において移動している未確認車両（UNIDENTIFIED VEHICLE MOVING AT LOCATION LATITUDE # AND LONGITUDE #）」又は「緯度＃、経度＃及び高度＃において検出された敵の車両（ENEMY VEHICLE AT DETECTED AT LATITUDE #, LONGITUDE #, AND ALTITUDE #）」。
【００６６】
ブロック６１２において、受動光ロケータ３２における無線送受信機２２０は、少なくとも２つの画像の間の予測されなかった変化に対応して少なくとも最後に生成された画像を遠隔地２３０に送信する。本実施形態の１つの態様では、第２の画像５６（図５Ｂ）の完全な視野及び第３の画像５６（図５Ｃ）の完全な視野である。本実施形態の別の態様では、受動光ロケータ３２の無線送受信機２２０は、第２の画像５６と第３の画像５６との間の予測されなかった変化に対応する部分５８の拡大像を送信する。
【００６７】
このように、電子撮像装置６６によって提供される自動化撮像機能により、ロボットシステムにおいて受動光レンジファインダ８５を遠隔操作アクチュエータ２００と統合することが可能になる。受動光ロケータ３２を備えるロボットシステムは、間接射撃及び航空管制、ロボット作戦部隊のための前進観測／位置決定（forward observation/spotting）並びに光学監視、間接射撃及び航空管制のための長期凝視（long-term staring）前進観測／位置決定並びに光学監視任務が可能である。
【００６８】
受動光ロケータ３２のさまざまな構成要素は、適当なインタフェースを使用して（たとえば、バス、トレース、ケーブル、ワイヤ、ポート、無線送受信機等を使用して）必要に応じて互いに通信可能に結合される。
【００６９】
本明細書で説明した方法及び技法を、デジタル電子回路で、もしくはコンピュータ、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せ等の専用プロセッサ又は汎用プロセッサで実装してもよい。これらの技法を具現化する装置は、適当な入出力デバイス、プログラマブルプロセッサ、及びプログラマブルプロセッサによって実行されるプログラム命令を確実に具現化する記憶媒体を含んでもよい。これらの技法を具現化するプロセスを、入力データに対して作用し適当な出力を生成することにより所望の機能を遂行するように命令のプログラムを実行するプログラマブルプロセッサによって実行してもよい。それらの技法を、データ記憶システム、少なくとも１つの入力デバイス及び少なくとも１つの出力デバイスからデータ及び命令を受け取り且つそれらにデータ及び命令を送信するように結合された少なくとも１つのプログラマブルプロセッサを含むプログラマブルシステムで実行可能な１つ又は複数のプログラムで有利に実装してもよい。一般に、プロセッサは、リードオンリメモリ及び／又はランダムアクセスメモリから命令及びデータを受け取る。コンピュータプログラム命令及びデータを確実に具現化するために適当な記憶デバイスには、例としてＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリデバイス等の半導体メモリデバイス、内部ハードディスク及びリムーバブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク並びにＤＶＤディスクを含むすべての形態の不揮発性メモリが含まれる。上述したもののうちの任意のものを、特別に設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって補足してもよく、又はそれに組み込んでもよい。本明細書で使用した、プログラム、ソフトウェア、アルゴリズム又はその変形及び関連するものを実装しているコンピュータ、コントローラプロセッサ、ＡＳＩＣ及びメモリ等のデバイスを使用して、ニューラルネット（複数可）、人工知能、アナログ及び／又は（スーパー）ステートマシン等の機能を示してもよい。
【００７０】
添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の数多くの実施形態について説明した。しかしながら、説明した実施形態に対するさまざまな変更を、特許請求の範囲に記載されている発明の精神及び範囲から逸脱することなく行ってもよい、ということが理解されよう。したがって、他の実施形態は以下の特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】受動光ロケータを使用するシステムの第１の実施形態のブロック図である。
【図２】受動光ロケータが第１の遠隔地に向かって移動するブロック図である。
【図３】ターゲットの絶対位置を決定し遠隔地においてターゲットの画像を表示する方法の一実施形態のフローチャートである。
【図４】或る現場における受動光ロケータの１つの態様のブロック図である。
【図５】例示的な現場の連続した画像である。
【図６】現場における予測されなかった変化を示す情報を送信し遠隔地においてその現場の画像を表示する方法の一実施形態のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
２５ 射撃管制センタ
３２ 受動光ロケータ
５０ ターゲット
６０ センサ
６６ 電子撮像装置
８５ 受動光レンジファインダ
９０ プログラマブルプロセッサ
９１ メモリ
１２０ ソフトウェア
１３０ 記憶媒体
２００ 遠隔操作アクチュエータ
２２５、２４５ ディスプレイ
２３０ コントローラロケーション
２３５ コントローラ
２４０ 第２の遠隔地
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム（１０）であって、
ターゲット（５０）に関連する絶対位置を示す情報を生成する受動光ロケータ（３２）と、
遠隔操作アクチュエータ（２００）と
を具備し、前記受動光ロケータは、
前記ターゲットまでの距離（Ｒ）を示す情報を生成する受動光レンジファインダ（８５）と、
前記受動光レンジファインダの光軸（３５）の方位角及び仰角を示す情報を生成する少なくとも１つのセンサ（６０）と
を備え、前記受動光ロケータは、該受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、前記ターゲットまでの距離を示す前記情報と、前記光軸の前記方位角及び前記仰角を示す前記情報とを使用し、決定すべき情報は、前記ターゲットに関連する絶対位置を示す情報であり、
前記遠隔操作アクチュエータは、前記受動光ロケータに機械的に結合され、該システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令に従って前記受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする、システム。
【請求項２】
システム（１０）であって、
動作命令を受け取る無線送受信機（２２０）と、
前記受け取られた動作命令に応じて受動光レンジファインダ（８５）の光軸（３５）の位置を変更する動き命令を生成するプログラマブルプロセッサ（９０）であって、前記位置は、前記光軸の方位角及び仰角と、該光軸に関連する絶対位置とを含む、プログラマブルプロセッサ（９０）と
をさらに具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
システム（１０）であって、
少なくとも１つのセンサ（６０）は、ターゲット（５０）の少なくとも１つの画像を示す情報を生成し、無線送受信機（２２０）は、前記ターゲットの前記画像を示す情報と、前記ターゲットの絶対位置を示す前記情報と、それらの組合せとのうちの１つを遠隔地（２４０）に送信し、
前記ターゲットの少なくとも１つの画像と、前記ターゲットに関連する前記絶対位置を示す情報と、それらの組合せとのうちの１つを表示する少なくとも１つのディスプレイ（２２５）であって、前記遠隔地に位置する、ディスプレイ（２２５）
をさらに具備する、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
ターゲット（５０）は固定された位置（５２）を包囲する現場（５１）であり、受動光ロケータ（３２）は、前記現場における少なくとも１つの予測されなかった変化に応じて遠隔地（２４０）に警告信号を送信する無線送受信機を備える、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項１】
システム（１０）であって、
ターゲット（５０）に関連する絶対位置を示す情報を生成する受動光ロケータ（３２）と、
遠隔操作アクチュエータ（２００）と
を具備し、前記受動光ロケータは、
前記ターゲットまでの距離（Ｒ）を示す情報を生成する受動光レンジファインダ（８５）と、
前記受動光レンジファインダの光軸（３５）の方位角及び仰角を示す情報を生成する少なくとも１つのセンサ（６０）と
を備え、前記受動光ロケータは、該受動光ロケータに関連する地理的位置を示す情報と、前記ターゲットまでの距離を示す前記情報と、前記光軸の前記方位角及び前記仰角を示す前記情報とを使用し、決定すべき情報は、前記ターゲットに関連する絶対位置を示す情報であり、
前記遠隔操作アクチュエータは、前記受動光ロケータに機械的に結合され、該システムにおいて受け取られる１つ又は複数の動作命令に従って前記受動光ロケータの光軸を遠隔に位置決めする、システム。
【請求項２】
システム（１０）であって、
動作命令を受け取る無線送受信機（２２０）と、
前記受け取られた動作命令に応じて受動光レンジファインダ（８５）の光軸（３５）の位置を変更する動き命令を生成するプログラマブルプロセッサ（９０）であって、前記位置は、前記光軸の方位角及び仰角と、該光軸に関連する絶対位置とを含む、プログラマブルプロセッサ（９０）と
をさらに具備する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
システム（１０）であって、
少なくとも１つのセンサ（６０）は、ターゲット（５０）の少なくとも１つの画像を示す情報を生成し、無線送受信機（２２０）は、前記ターゲットの前記画像を示す情報と、前記ターゲットの絶対位置を示す前記情報と、それらの組合せとのうちの１つを遠隔地（２４０）に送信し、
前記ターゲットの少なくとも１つの画像と、前記ターゲットに関連する前記絶対位置を示す情報と、それらの組合せとのうちの１つを表示する少なくとも１つのディスプレイ（２２５）であって、前記遠隔地に位置する、ディスプレイ（２２５）
をさらに具備する、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
ターゲット（５０）は固定された位置（５２）を包囲する現場（５１）であり、受動光ロケータ（３２）は、前記現場における少なくとも１つの予測されなかった変化に応じて遠隔地（２４０）に警告信号を送信する無線送受信機を備える、請求項１又は２に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−３２３８５（Ｐ２００８−３２３８５Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−１７７３４９（Ｐ２００７−１７７３４９）
【出願日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７７３４９（Ｐ２００７−１７７３４９）
【出願日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【出願人】（５００５７５８２４）ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド (1,504)
【Ｆターム（参考）】
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