JP2016205800A - 弾道予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】弾道予測システムを提供する。
【解決手段】射撃装置により発射される物体の落下点を予測する弾道予測システム１００は、対物レンズ１１０ａ、接眼レンズ１１０ｂ、イメージセンサー１２０、プロセッサ１３０、および、ディスプレイ１４０を有する。イメージセンサー１２０、プロセッサ１３０、および、ディスプレイ１４０は、対物レンズ１１０ａと接眼レンズ１１０ｂとの間に設置される。外部光Ｌが、対物レンズ１１０ａを通過すると共に、イメージセンサー１２０に照射されたとき、イメージセンサー１２０は、第一信号をディスプレイ１４０に送信し、且つ、ディスプレイ１４０は、第一信号にしたがって、イメージを表示する。プロセッサ１３０は、物体の弾道を計算すると共に、第二信号をディスプレイ１４０に送信し、ディスプレイ１４０は、第一信号及び第二信号にしたがって、イメージと物体の少なくともひとつの予測落下点とを同時に表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、弾道予測システムに関するものであって、特に、ディスプレイを有する弾道予測システムに関するものである。

図１Ａに示されるように、一般の銃器上の照準器は、すくなくとも、対物レンズＯ１、正立プリズムセットＥ、ガラス照準線Ｇ、および、接眼レンズＯ２を有する。正立プリズムセットＥは、対物レンズＯ１と接眼レンズＯ２の間に設置され、使用者は、接眼レンズＯ２により、方位が正確な結像を見ることができる。

しかし、正立プリズムセットＥは、通常、異なる曲率半径を有する数個のレンズを有し、且つ、これらのレンズの位置は、どれも、精密に排列されており、よって、衝撃を受けて、レンズがずれてしまったときや損壊してしまったときに、照準器が正常に使用できなくなる。

さらに、図１Ｂを参照すると、使用者の照準操作を容易にするため、多くは、前述のガラス照準線Ｇ上に、エッチング方式により、照準線Ｔと若干の照準点Ｐが記されているが、これらの照準線Ｔと照準点Ｐは、往々にして、使用者の視線を遮って見にくくなり、また、エッチングの痕跡も、接眼レンズ０２上の照準線Ｔと照準点Ｐに隣接する部分を不透明にする。

従来の問題点を解決するため、本発明は、射撃装置により発射される物体の落下点を予測する弾道予測システムを提供する。弾道予測システムは、対物レンズ、接眼レンズ、イメージセンサー、プロセッサ、および、ディスプレイを有し、イメージセンサーと対物レンズは結合し、且つ、ディスプレイは、プロセッサ、および、イメージセンサーと電気的に接続する。イメージセンサー、プロセッサ、および、ディスプレイは、対物レンズと接眼レンズの間に設置される。外部光が、対物レンズを通過すると共に、イメージセンサーに照射される時、イメージセンサーは、第一信号をディスプレイに送信し、且つ、ディスプレイは、第一信号にしたがって、イメージを表示する。プロセッサは、物体の弾道を計算すると共に、第二信号をディスプレイに送信し、ディスプレイは、第一、第二信号にしたがって、同時に、イメージと物体の少なくともひとつの予測落下点を表示する。

本発明の実施態様において、ディスプレイは、更に、同時に、イメージ、物体の予測落下点と十字線を表示してもよい。

本発明の実施態様において、弾道予測システムは、さらに、対物レンズとイメージセンサーの間に設置される光学モジュールを有してもよい。

本発明の実施態様において、プロセッサは、重力値にしたがって、物体の弾道を計算してもよい。

本発明の実施態様において、プロセッサは、風速パラメータにしたがって、物体の弾道を計算してもよい。

本発明の実施態様において、プロセッサが、第二信号をディスプレイに送信する時、ディスプレイは、第二信号にしたがって、数個の予測落下点を表示し、且つ、予測落下点は、それぞれ、弾道予測システムと隔たる複数の異なる設定距離に対応するようにしてもよい。

本発明の実施態様において、弾道予測システムは、さらに、弾道予測システムと目標物の間の距離を測定する距離測定モジュールを有してもよい。

本発明の実施態様において、弾道予測システムは、さらに、プロセッサと電気的に接続する風速計を有してもよい。

本発明の実施態様において、イメージセンサーのディスプレイに対する横向画素の比率は、イメージセンサーのディスプレイに対する縱向画素の比率と等しいものとしてもよい。

本発明による弾道予測システムは、プロセッサが計算した物体の弾道にしたがって、ディスプレイ上で、直接、予測落下点を表示することができると共に、異なる照準符号を表示することにより、画面をすっきりとした状態に維持して、見やすくするほか、複雜なレンズの組み合わせが不要なので、レンズのずれや損壊により使用できなくなることを防止することができる。

従来の照準器を示す図である。 図１Ａで示される照準器のガラス照準線を示す図である。 本発明の実施態様による弾道予測システムを射撃裝置上に装着した状態を示す図である。 本発明の実施態様による弾道予測システムを示す図である。 本発明の実施態様によるディスプレイ表示の画面を示す図である。 本発明のもうひとつの実施態様におけるディスプレイ表示の画面を示す図である。 本発明のもうひとつの実施態様における距離測定モジュールと風速計を電気的に接続するプロセッサを示す図である。 本発明のもうひとつの実施態様による弾道予測システムを示す図である。 本発明のまた別の実施態様による弾道予測システムを示す図である。 本発明のさらに別の実施形態による弾道予測システムを示す図である。

以下に、本発明の弾道予測システムの実施形態を説明する。しかし、この本発明の実施態様は多くの適する発明概念を提供するものであり、幅広い各種特定背景で実施することができることが容易に理解されるものである。開示される特定の実施態様は、説明のためのものであり、ある特定の方法で、本発明を使用しているに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

別に定義されることを除いて、ここで使用する全ての用語（技術、および、科学用語を含む）は、当該技術を熟知する者なら誰でも、通常理解できるものと相同の含意を有する。理解できることは、これらの用語、たとえば、通常使用する辞典中で定義される用語は、相関技術、および、開示される背景、または、上下文と一致する意味を有すると解釈されるべきで、特別に定義されない限り、理想化や過度に正式な方式で解釈されるべきではない。

まず、図２を参照すると、本発明の実施態様による照準レンズＳが射撃装置２００上に設置され、使用者は、照準レンズＳにより、遠方の目標物を見ることができると共に、射撃装置２００を用いて、その中にある物体（図示しない）を発射して、目標物を射撃することができる。本実施態様中、前述の射撃装置２００は銃で、物体は銃弾である。他のいくつかの実施態様において、射撃装置２００は弓や弩、物体は矢であってもよい。

図２と図３を同時に参照すると、照準レンズＳのハウジングＳ’内部には、弾道予測システム１００が設置され、それは、対物レンズ１１０ａ、イメージセンサー１２０、プロセッサ１３０、ディスプレイ１４０、および、接眼レンズ１１０ｂを有する。イメージセンサー１２０とプロセッサ１３０は、それぞれ、ディスプレイ１４０と電気的に接続され、且つ、イメージセンサー１２０、プロセッサ１３０、および、ディスプレイ１４０は、全て、対物レンズ１１０ａと接眼レンズ１１０ｂの間に設置される。本実施態様中、対物レンズ１１０ａは、照準レンズＳの第一端１０１に設置され（図１）、ディスプレイ１４０と接眼レンズ１１０ｂは第二端１０２に設置され、第一端１０１は、第二端１０２より更に、射撃装置２００の発射口２１０に近接し、発射口２１０は、射撃装置２００内の物体（たとえば、銃弾）を発射する。

図３と図４Ａを同時に参照すると、外部光Ｌが対物レンズ１１０ａを通過する共に、イメージセンサー１２０に照射される時、イメージセンサー１２０は、第一信号をディスプレイ１４０に送信し、且つ、ディスプレイ１４０は、第一信号にしたがって、対応するイメージを表示する。同時に、プロセッサ１３０は、物体の発射口２１０から射出後の弾道（たとえば、放物経路）を計算すると共に、第二信号をディスプレイ１４０に送信して、ディスプレイ１４０が、第一、第二信号にしたがって、同時に、イメージ、および、複数個の予測落下点Ｐ１〜Ｐ５をスクリーン上で表示できるようにし（図４Ａ）、使用者は、直接、ディスプレイ１４０スクリーン上のイメージ、および、予測落下点Ｐ１〜Ｐ５を見て、目標を照準することができる。

注意すべきことは、図４Ａに示されるように、本実施態様の弾道予測システム１００のプロセッサ１３０は、重力値にしたがって、射撃装置２００が射出する物体の影響に対し、その弾道情報を計算し、且つ、ディスプレイ１４０が表示する複数の予測落下点Ｐ１〜Ｐ５は、それぞれ、弾道予測システム１００と隔たった複数の異なる設定距離に対応することである。たとえば、予測落下点Ｐ１は、物体撃破後、弾道予測システム１００と１００ヤード隔たった位置で、予測落下点Ｐ２〜Ｐ５は、それぞれ、物体と予測裝置が２００、３００、４００、５００ヤード隔たった位置に対応する。さらに、ディスプレイ１４０は、更に、使用者が照準を行うための十字線Ｒを表示し、他のいくつかの実施態様において、ディスプレイ１４０は、その他の照準符号によって、前述の十字線Ｒを代替することもできる。

図４Ｂを参照すると、本発明のもうひとつの実施態様において、弾道予測システム１００／射撃装置２００外部の風速パラメータを、プロセッサ１３０中に入力して、プロセッサ１３０が、重力値と風速パラメータの飛行物体に対する影響を一度に計算して、対応する弾道情報を計算すると共に、これにより、第二信号をディスプレイ１４０に送信して、ディスプレイ１４０が、スクリーン上で、異なる予測落下点Ｐ１〜Ｐ５を表示する。いくつかの実施態様において、プロセッサ１３０は、風速パラメータの射撃装置２００が射出する物体に対する影響だけを計算することもできる。

従来の照準器（図１Ｂに示される）は、ガラス照準線Ｇでのみ照準線Ｔと照準点Ｐを形成し、使用者は、自身で、風力パラメータの影響にしたがって、照準点Ｐを変更しなければならず、使用上の不便があるが、本発明の弾道予測システムを使用する時、さらに直観で、且つ、迅速に、ディスプレイ１４０スクリーン上で表示される予測落下点Ｐ１〜Ｐ５にしたがって、目標に照準させることができる。

図５Ａを参照すると、本発明のもうひとつの実施態様による弾道予測システム１００は、さらに、距離測定モジュール１５０、および、風速計１６０を有し、それぞれ、プロセッサ１３０と電気的に接続し、距離測定モジュール１５０は、弾道予測システム１００と射撃したい目標物間の距離を測定するのに用いられ、風速計１６０は、弾道予測システム１００外部の風速を測定するのに用いられる。距離測定モジュール１５０は、たとえば、レーザー距離測定により、弾道予測システム１００と目標物間の距離を測定する。あるいは、図５Ｂに示されるように、もうひとつの実施態様において、距離測定モジュール１５０は、さらに、イメージセンサー１２０と電気的に接続することができ、外部光がイメージセンサー１２０に照射されると、イメージセンサー１２０は、参考イメージ情報を距離測定モジュール１５０に送信し、且つ、距離測定モジュール１５０は、参考イメージ情報のコントラスト比、鋭さ、位相、大小比例等のパラメータを比較して、弾道予測システム１００と目標物の間の距離を推定する。測定終了後、距離測定モジュール１５０と風速計１６０は、測定結果をプロセッサ１３０に送信し、その後、プロセッサ１３０は、測定結果にしたがって、物体の距離と風速パラメータに対応する落下点を計算すると共に、よって、第二信号をディスプレイ１４０に送信して、ディスプレイ１４０に、対応する予測落下点を表示させる。

図６を参照すると、本発明のもうひとつの実施態様における弾道予測システム１００は、さらに、対物レンズ１１０ａとイメージセンサー１２０の間に設置される光学モジュール１７０を有する。この光学モジュール１７０は、複数の移動可能レンズ（図示しない）を有しており、ユーザーは、必要に応じて、レンズ位置を変化させて、視野の大小を調整することができる。注意すべきことは、本実施態様中のプロセッサ１３０は、イメージセンサー１２０と電気的に接続されており、プロセッサ１３０が、調整後の視野大小にしたがって、対応する第二信号をディスプレイ１４０に提供し、ディスプレイ１４０が、正確に、同時に、イメージと予測落下点を表示することができることである。

いくつかの実施態様において、ディスプレイ１４０が第一信号を電気信号からイメージ信号へと変換し、対応するイメージを直接表示することができないこともあるため、例えばイメージシグナルプロセッサのような変換用プロセッサが弾道予測システム１００内に配置され得る。図７に示すように、また別の実施態様においては、弾道予測システム１００がさらに、イメージセンサー１２０及びディスプレイ１４０と電気的に接続され、その間に配置されたプロセッサ１８０を備えていてもよい。プロセッサ１８０はイメージセンサー１２０から送信された第一信号を電気信号からイメージ信号へと変換し、第一信号のイメージ信号をディスプレイ１４０へと送信してもよい。さらに、プロセッサ１３０がプロセッサ１８０を介してディスプレイ１４０への電気的に接続されており、プロセッサ１３０が送信した第二信号をプロセッサ１８０が電気信号からイメージ信号へと変換し、第二信号のイメージ信号をディスプレイ１４０へと送信してもよい。図８に示すように、さらに別の実施態様においては、プロセッサ１３０が変換機能と演算機能とを有している。したがって、プロセッサ１３０がイメージセンサー１２０から送信された第一信号を電気信号からイメージ信号へと変換し、物体の落下点を演算し、第一信号及び第二信号をディスプレイ１４０への送信することができる。

前述の各実施態様において、イメージセンサー１２０は、たとえば、ＣＭＯＳセンサーであってもよいし、ディスプレイ１４０は、有機発光ダイオードパネル（ＯＬＥＤ Ｐａｎｅｌ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、または、エルコス（ＬＣｏＳ）等であってもよい。イメージセンサー１２０の解像度及びディスプレイ１４０の解像度は等比例の関係をなし、たとえば、イメージセンサー１２０の解像度は１６００×１２００で、ディスプレイ１４０の解像度は８００×６００である。つまり、イメージセンサー１２０のディスプレイ１４０に対する横向画素の比率は、イメージセンサー１２０のディスプレイ１４０に対する縱向画素の比率と等しい。

このほか、いくつかの実施態様において、プロセッサ１３０は、更に、イメージのコントラスト比、鋭さ、位相、大小比例等のパラメータにしたがって、イメージ中のどの領域が地面なのか判断し、プロセッサ１３０が、物体の予測落下点がすでに前述の領域内に落下していることを計算したときは、ディスプレイ１４０は予測落下点を表示しない。

総合すると、本発明は、弾道予測システムを提供し、プロセッサが計算した物体の弾道にしたがって、ディスプレイ上で、直接、予測落下点を表示することができると共に、異なる照準符号を表示することにより、画面をすっきりとした状態に維持して、見やすくする。このほか、複雜なレンズの組み合わせが不要なので、レンズのずれや損壊により使用できなくなるのを防止することができる。

本発明の実施態様、および、その長所がすでに開示されたが、理解できることは、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を逸脱しない範囲内で各種の代替や補正を加えることができるということである。このほか、本発明の保護範囲は明細書に記述される特定の実施態様中の製造工程、機器、製造、物質組成、装置、方法、および、ステップに限定されず、当該技術を熟知する者は、本発明で開示される内容中から、現行、あるいは、将来発展する製造工程、機器、製造、物質組成、装置、方法、および、ステップを理解することができ、ここで示される実施態様中、ほぼ同じ効果を達成する、または、ほぼ同じ結果を獲得できれば、本発明に基づいてそれらを使用でき、これにより、本発明の保護範囲は、上述の製造工程、機器、製造、物質組成、装置、方法、および、ステップを含み得るものとなる。さらに、各請求項範囲は、個別の実施態様を構成し、且つ、本発明の保護範囲も、各請求項範囲、および、実施態様の組み合わせを含む。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の代替や補正を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１００…弾道予測システム
１０１… 第一端
１０２… 第二端
１１０ａ… 対物レンズ
１１０ｂ… 接眼レンズ
１２０… イメージセンサー
１３０… プロセッサ
１４０… ディスプレイ
１５０… 距離測定モジュール
１６０… 風速計
２００… 射撃裝置
Ｅ… 正立プリズムセット
Ｇ… ガラス照準線
Ｌ… 外部光
Ｏ１… 対物レンズ
Ｏ２… 接眼レンズ
Ｐ… 照準点
Ｐ１〜Ｐ５… 予測落下点
Ｒ… 十字線
Ｓ… 照準レンズ
Ｓ’ … ハウジング
Ｔ… 照準線

Claims (8)

1. 射撃装置により発射される物体の落下点を予測する弾道予測システムであって、前記弾道予測システムは、
   対物レンズと、
   接眼レンズと、
   前記対物レンズと結合されるイメージセンサーと、
   プロセッサと、
   前記プロセッサと前記イメージセンサーとに電気的に接続されるディスプレイと、を有し、
   前記イメージセンサー、前記プロセッサ、および、前記ディスプレイは、前記対物レンズと前記接眼レンズの間に設置され、外部光が前記対物レンズを通過すると共に、前記イメージセンサーに照射されたとき、前記イメージセンサーは、第一信号を前記ディスプレイに送信し、且つ、前記ディスプレイは、前記第一信号にしたがってイメージを表示し、前記プロセッサは、前記物体の弾道を計算すると共に、第二信号を前記ディスプレイに送信し、且つ、前記ディスプレイは、前記第一信号及び前記第二信号にしたがって、前記イメージと前記物体の少なくとも一つの予測落下点とを同時に表示することを特徴とする弾道予測システム。
2. 前記ディスプレイは、更に、前記イメージ、前記物体の前記予測落下点、および、十字線を同時に表示することを特徴とする請求項１に記載の弾道予測システム。
3. 前記弾道予測システムは、前記対物レンズと前記イメージセンサーとの間に設置される光学モジュールを更に有することを特徴とする請求項１に記載の弾道予測システム。
4. 前記プロセッサは、重力値に基づいて前記物体の弾道を計算し、
   前記プロセッサが、前記第二信号を前記ディスプレイに送信するとき、前記ディスプレイは、前記第二信号にしたがって、複数の予測落下点を表示し、且つ、これら複数の予測落下点は、それぞれ、前記弾道予測システムと隔たった複数の異なる設定距離に対応することを特徴とする請求項１に記載の弾道予測システム。
5. 前記プロセッサは、風速パラメータに基づいて前記物体の弾道を計算し、
   前記プロセッサが、前記第二信号を前記ディスプレイに送信するとき、前記ディスプレイは、前記第二信号にしたがって、複数の予測落下点を表示し、且つ、これら複数の予測落下点は、それぞれ、前記弾道予測システムと隔たった複数の異なる設定距離に対応することを特徴とする請求項１に記載の弾道予測システム。
6. 前記弾道予測システムは、距離測定モジュールを更に有し、前記弾道予測システムと目標物の間の距離を測定することを特徴とする請求項１に記載の弾道予測システム。
7. 前記弾道予測システムは、前記プロセッサと電気的に接続された風速計を有することを特徴とする請求項１に記載の弾道予測システム。
8. 前記イメージセンサーの前記ディスプレイに対する横向画素の比率は、前記イメージセンサーの前記ディスプレイに対する縱向画素の比率と等しいことを特徴とする請求項１に記載の弾道予測システム。

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