JP2022045943A - 射撃訓練システム - Google Patents

Abstract

【課題】射撃訓練時における着弾位置を、射手が発射ごとにリアルタイムに知ることが可能な射撃訓練システムを提供することにある。【解決手段】射撃訓練システムは、標的への弾着を検知する検出器を含む標的装置と、前記標的装置と通信可能な端末と、を備える。前記端末は、表示部と、前記検出器の検出信号を受信し、着弾位置の画像データを生成して、前記表示部に表示する制御部と、を含む。前記制御部は、着弾ごとに、各着弾位置が表示されるように、前記画像データを拡大又は縮小して、前記表示部に表示する。【選択図】図９

Description

本発明は、射撃訓練システムに係り、特に、射撃訓練システムにおける標的への着弾結果表示に適用して有効な技術に関する。

射撃訓練のためのシステムが提案されている。このような射撃訓練システムでは、訓練者が標的を射撃し、標的に着弾があった時に、着弾位置を検出するセンサからの座標（Ｘ、Ｙ）を取得し、指揮官や射手の近傍に設置された端末のモニタに結果表示を行うものがある。射撃訓練システムの提案としては、たとえば、特開２０１９－２７６６１号公報、特開２０１９－６０５１９号公報、特開２０２０－４１７４３号公報、特開平９－４９９９号公報等が有る。

特開２０１９－２７６６１号公報 特開２０１９－６０５１９号公報 特開２０２０－４１７４３号公報 特開平９－４９９９号公報

射手や指揮官の近傍に設置された端末のモニタに射撃結果表示を行っていたため、射撃訓練時における着弾位置の詳細を、射手が発射ごとにリアルタイムに知ることができなかった。そのため、次弾の発射時に目標位置や射撃姿勢を逐次修正しながら訓練を実施して、訓練効率を上げることが難しい。

本開示の課題は、射撃訓練時における着弾位置の詳細を、射手が発射ごとにリアルタイムに知ることが可能な射撃訓練システムを提供することにある。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本開示のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

一実施の形態によれば、射撃訓練システムは、標的への弾着を検知する検出器を含む標的装置と、前記標的装置と通信可能な端末と、を備える。前記端末は、表示部と、前記検出器の検出信号を受信し、着弾位置の画像データを生成して、前記表示部に表示する制御部と、を含む。前記制御部は、着弾ごとに、各着弾位置が表示されるように、前記画像データを拡大又は縮小して、前記表示部に表示する。

上記一実施の形態に係る射撃訓練システムによれば、射手が発射ごとにリアルタイムに知ることにより、次弾の発射時に目標位置や射撃姿勢を修正しながら訓練を実施可能とすることができる。

図１は、実施例に係る射撃訓練システムの装置構成を示す図である。 図２は、図１の標的装置の一構成を示す図である。 図３は、ラバータイプのセンサの一構成を示す図である。 図４は、弾着結果の表示方法を説明する図である。 図５は、各ボタンを選択した場合の表示領域の表示例を示す図である。 図６は、５発の射撃を行った際の端末のモニタへの表示例を示す図である。 図７は、図６に示す５発の射撃の着弾座標の一例を示す図である。 図８は、実施例に係る５発の射撃を行った際の端末のモニタの表示エリアを説明する図である。 図９は、実施例に係る５発の射撃を行った際の端末のモニタの表示状態を順番に示す図である。 図１０は、実施例に係る着弾から表示までの処理フローを示す図である。 図１１は、実施例に係る端末の構成例を示すブロック図である。 図１２は、モニタの表示領域の他の表示状態を説明する図である。 図１３は、モニタの表示領域の他の表示状態を説明する図である。 図１４は、訓練時間から着弾時間までの時刻データが表示された結果表示の一例を示す図である。 図１５は、着弾状況の表示例を示す図である。

以下、実施形態、および、実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

図１は実施例に係る射撃訓練システムの装置構成を示す図である。射撃訓練システム１０において、射手１は銃などの火器２を使用し、実弾を標的装置３に設けられた標的４に向かって発射し、訓練を実施する。着弾位置は、標的装置３の検出器５により検知され、射手１の近傍に設置された端末７に通知することで、端末７のモニタ上に着弾位置を表示する。また、端末７から訓練時の情報（使用標的、使用火器等）の訓練条件の設定が行えるようになっている。端末７は射手１の近くに設置され、射手１と標的４との間に距離があっても射手１は着弾位置や得点等を確認することが可能である。端末７と標的装置３の制御装置６とは無線等によりデータの入出力を行う。

図２を用いて標的装置３の一構成例について説明する。なお、図２は図１において側面図を示した標的装置３の正面図である。標的装置３は、標的４、検出器５、制御装置６を含んで構成される。標的４は、例えばヒトのシルエット等の板状形状をしており、制御装置６により起立／倒れといった動作制御がなされる。検出器５は標的４の前に設置され、射撃の弾着を検知する。検出器５は標的４よりも広い検出エリア２１への弾着が検知でき、また標的４への着弾如何に関わらず、検出エリア２１への弾着を検知する。検出エリア２１は標的４と同一面上のエリアであって、標的４よりも広い領域が設定される。検出器５は、検出エリア２１の通過位置の位置座標を検出して着弾座標とする。実弾の位置座標の検出には、衝撃波を検出する複数のセンサや複数の超音波センサ等を用い、検出器５は複数のセンサが衝撃波を検知した時間、複数のセンサ間の位置関係から検出エリア２１におけるＸＹ座標に変換された着弾座標を算出する。

ただし、けん銃等の初速の遅い火器の場合は、衝撃波を検知するタイプのセンサでは着弾位置を検知できない。そのような場合には、図３に示すようなラバータイプのセンサを使用することができる。木枠３１の裏表をラバー３２，３３ではさみ、木枠下部に設けた複数のセンサ３４で弾の通過位置を検出するものである。弾がラバーを通過したときに、弾の衝撃波が音響センサ、超音波センサ等の複数のセンサで検知され、複数のセンサが衝撃波を検知した時間、センサ間の位置関係から、検出エリア３５におけるＸＹ座標に変換された着弾座標を算出する。ラバー３２，３３は伸縮能力を有し、弾丸貫通時の貫通穴が収縮可能な自己修復材料であることが望ましい。この場合の標的としては、標的４のような形状をした的紙をラバー上に貼りつける。

弾着時には、端末７に弾着位置、時間、得点等を表示し、射手１は端末７のモニタを見て射撃結果を得ることが出来る。得点は自動計算され、総得点も表示が可能である。このような射撃訓練システムでは、検出器５の検出結果より算出される着弾座標及び火器の口径サイズから、着弾位置を中心とする弾の外径に応じた採点を可能としている。

図４は、弾着結果の表示方法を説明する図である。図５は、各ボタンを選択した場合の表示領域の表示例を示し、（ａ）はボタン「左上」を選択した時の表示例を示し、（ｂ）はボタン「左下」を選択した時の表示例を示し、（ｃ）はボタン「右上」を選択した時の表示例を示し、（ｄ）はボタン「右下」を選択した時の表示例を示し、（ｅ）はボタン「的中心」を選択した時の表示例を示している。なお、以下の説明では、検出エリア３５を例として説明するが、検出エリア３５を検出エリア２１へ変更しても良い。

図４には、弾着結果を表示する場合における端末７のモニタの表示画面７１の構成例が示されている。表示画面７１は、検出エリア３５の弾着結果を表示するため表示領域７１１と、表示領域７１１の表示切替を設定するための表示設定領域７１２と、を有する。表示設定領域７１２には、表示切替のための複数の表示切替ボタンＢＭが配置されている。この例では、表示切替ボタンＢＭとして、「全体」、「的中心」、「拡大」、「左上」、「左下」、「右上」、「右下」および、「自動表示」ＢＭＡが示されている。たとえば、下記に示すボタンＢＭが選択されると、表示領域７１１に対応する表示が行われる。

ボタン「全体」：図４の表示領域７１１に示す様に、検出エリア３５の全体を表示する。
ボタン「的中心」：図５（ｅ）に示す様に、検出エリア３５における標的４の中心を表示する。
ボタン「左上」：図５（ａ）に示す様に、検出エリア３５の左上を表示する。
ボタン「左下」：図５（ｂ）に示す様に、検出エリア３５の左下を表示する。
ボタン「右上」：図５（ｃ）に示す様に、検出エリア３５の右上を表示する。
ボタン「右下」：図５（ｄ）に示す様に、検出エリア３５の右下を表示する。

この例では、射手１や指揮官が端末７のモニタの表示切替ボタンＢＭを操作することにより、着弾位置の表示エリアを切り替える。この方式では、射手１や指揮官が端末７のモニタの表示切替ボタンＢＭを操作しないと表示切替が行えないため、射撃途中で着弾位置を詳細に確認したい場合には、射撃を中断しなければならなかった。このため、次弾の発射時に目標位置や射撃姿勢を逐次修正しながら訓練を実施することが困難となっていた。

この課題を解決する為、表示切替ボタンＢＭとして、新規に、ボタン「自動表示」ＢＭＡが追加されている。ボタン「自動表示」（自動表示ボタンともいう）ＢＭＡを追加することで、射撃訓練時における着弾位置の詳細を、射手１が発射ごとにリアルタイムに知ることができようになる。これにより、次弾の発射時に目標位置や射撃姿勢を逐次修正しながら訓練を実施することができるようになる。

以下、ボタン「自動表示」ＢＭＡが選択された場合の動作等について説明する。図６は、５発の射撃を行った際の端末のモニタへの表示例を示す図である。図７は、図６に示す５発の射撃の着弾座標の一例を示す図である。図８は、実施例に係る５発の射撃を行った際の端末のモニタの表示エリアを説明する図である。図９は、実施例に係る５発の射撃を行った際の端末のモニタの表示状態を順番に示す図である。

まず図６を用いて前提を説明する。図６には、５発の射撃を行った際の表示領域７１１の表示例を示している。この例では、ボタン「全体」が選択された場合であり、検出エリア３５の全体が表示された状態である。図６において、検出エリア３５は、例えば、X方向１０００ｍｍ×Y方向１０００ｍｍの形状とされ、中心座標が（０、０）であるものとする。また、５発の射撃において、１発目の射撃の着弾位置Ｂ１、２発目の射撃の着弾位置Ｂ２、３発目の射撃の着弾位置Ｂ３、４発目の射撃の着弾位置Ｂ４、５発目の射撃の着弾位置Ｂ５であるものとする。

図７には、１発目の射撃の着弾位置Ｂ１から５発目の射撃の着弾位置Ｂ５のおのおのの着弾座標（Ｘ，Ｙ）のＸ方向の着弾点ＸとＹ方向の着弾点Ｙとが例示的に示されている。

図８には、ボタン「自動表示」ＭＢＡが選択された場合の表示領域７１１に表示される表示エリアが示されている。１発目の射撃の着弾位置Ｂ１が表示される時には、表示エリアＡＲ１が表示領域７１１に自動的に表示される。２発目の射撃の着弾位置Ｂ２が表示される時には、表示エリアＡＲ２が表示領域７１１に自動的に表示される。３発目の射撃の着弾位置Ｂ３が表示される時には、表示エリアＡＲ２が表示領域７１１に自動的に表示される。４発目の射撃の着弾位置Ｂ４が表示される時には、表示エリアＡＲ３が表示領域７１１に自動的に表示される。５発目の射撃の着弾位置Ｂ５が表示される時には、表示エリアＡＲ２が表示領域７１１に自動的に表示される。

１発目の着弾時は、射撃目標である中心点(０、０)からの着弾位置Ｂ１のＸ座標及びＹ座標が収まる範囲を抽出して表示エリアＡＲ１を設定し、表示エリアＡＲ１を表示領域７１１にあわせ拡大表示する。２発目以降は、射撃目標である中心点(０、０)からの着弾位置（Ｂ２、Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５）のＸ座標及びＹ座標の最大値が収まる範囲を抽出し表示エリア（ＡＲ２，ＡＲ３）を設定し、表示エリア（ＡＲ２，ＡＲ３）を表示領域７１１にあわせ拡大又は縮小表示する。３発目の射撃の着弾位置Ｂ３の表示例や５発目の射撃の着弾位置Ｂ５の表示例で説明した様に、すでに、表示されている表示エリア（ＡＲ２またはＡＲ３）内に新たに着弾した時（Ｂ３、Ｂ５）は、その新たな着弾点を表示領域７１１に表示するのみとし、表示エリア（ＡＲ２、ＡＲ３）自体の拡大又は縮小表示は行わない。

図９に示す様に、ボタン「自動表示」ＢＭＡが選択された場合には、表示領域７１１の表示状態は、着弾ごとに自動的に変化していく。すなわち、１発目の着弾時は表示エリアＡＲ１および着弾位置Ｂ１を自動的に表示し、２発目の着弾時は表示エリアＡＲ２および着弾位置Ｂ１、Ｂ２を自動的に表示する。同様に、３発目の着弾時は表示エリアＡＲ２および着弾位置Ｂ１－Ｂ３を自動的に表示し、４発目の着弾時は表示エリアＡＲ３および着弾位置Ｂ１－Ｂ４を自動的に表示し、５発目の着弾時は表示エリアＡＲ３および着弾位置Ｂ１－Ｂ５を自動的に表示する。

したがって、射撃訓練時における着弾位置の詳細を、射手１が発射ごとに表示領域７１１の表示状態からリアルタイムに知ることができようになる。次弾の発射時に目標位置や射撃姿勢を逐次修正しながら訓練を実施することができる。

図１０は、実施例に係る着弾から表示までの処理フローを示す図である。図１１は、実施例に係る端末７の構成例を示すブロック図である。

図１０に示す様に、ボタン「自動表示」ＢＭＡが選択された場合、以下に示す処理が行われる。

（ステップＳ１：着弾有無の判定）
着弾があったか否かが判定される。着弾があった場合（あり）、ステップＳ２へ移行する。着弾が無い場合（なし）、再度、ステップＳ１が繰り返し実行される。

（ステップＳ２：着弾座標の取得）
センサとしての検出器５から着弾点のＸＹ座標を取得する。

（ステップＳ３：着弾座標の取得及び着弾座標の絶対値の最大値の取得）
全ての着弾点のデータからX座標及びY座標を取得し、各着弾点のX座標及びY座標の絶対値を計算し、絶対値の最大値（Ｘ１，Ｙ１）を取得する。

（ステップＳ４：モニタ表示の表示率の算出）
ステップＳ３により取得された絶対値の最大値（Ｘ１，Ｙ１）から、モニタ表示の表示率（拡大率、又は、縮小率）を算出する。

（ステップＳ５：表示データの生成）
ステップＳ４で算出された表示率に基づいて検出エリア３５の画像を拡大又は縮小して表示領域７１１に表示する表示データを準備する。また、ステップＳ３で取得した各着弾点のX座標及びY座標に基づいて、表示領域７１１に表示する表示データに、全ての着弾点をプロットし、表示データを生成する。

（ステップＳ６：モニタの表示を更新）
次に、表示データに基づいて、モニタの表示領域７１１の表示状態が更新される。

（ステップＳ７：訓練終了の判定）
次に、訓練が終了したか否かが判定される。訓練が終了した場合（Ｙ）、処理フローが終了する。訓練が終了していない場合（Ｎ）、ステップＳ１へ戻り、ステップＳ１－Ｓ７の処理が再度実行される。

図１０の処理フローを実行することにより、図９で説明した様に、着弾ごとに表示領域７１１の表示状態を自動的に変化させることができるので、射手１は発射ごとに表示領域７１１の表示状態から着弾位置の詳細をリアルタイムに知ることができようになる。したがって、次弾の発射時に目標位置や射撃姿勢を逐次修正しながら訓練を実施することができる。

図１１は、図１０の処理フローを実施可能な端末７のブロック図を示している。図１１に示す様に、端末７はＰＣ（Personal Computer）や専用機等を用いることができる。端末７は、モニタとして表示部４１、電源部４２、入力部４３、送受信部４４、記憶部４５、制御部４６等を有する。表示部４１は、液晶などのＦＰＤ（Flat Panel Display）で構成される。表示部４１は、射撃訓練システム１０の制御画面、弾着に関する種々の情報画面、図４に示す表示画面７１等を表示することができる。電源部４２は端末７に電源を供給する。入力部４３はキーボード、マウス、タッチパネル等であり、端末７の操作者からの入力を受ける。

送受信部４４は制御部４６と標的装置３との間でデータの送受信を行うためのインタフェースである。記憶部４５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ等の不揮発メモリなどで構成される。記憶部４５は、制御部４６で実行するプログラム、図１０の処理フローを実行するためのプログラム、標的装置３の制御や、標的装置３への着弾の分析等のために必要なデータを記憶している。ここでは、記憶部４５に、着弾の採点に使用する複数の得点テーブル４５１、口径テーブル４５２、及び標的損耗テーブル４５３等を示している。口径テーブル４５２には、訓練で使用する火器の口径を事前に登録しておく。更に、記憶部４５には、射手毎の過去の射撃訓練の結果である着弾位置や得点などを記憶蓄積しておくこともできる。

制御部４６はＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成され、記憶部４５に格納されている各種の処理プログラムを実行する。ここでは、制御部４６に実行される機能の一部として、標的を設定し、標的装置３に投影する標的画像を生成する目標設定部４６１、標的装置３から受信する検出信号に基づき着弾位置を算出し、着弾位置の画像データを作成する着弾位置算出部４６２、算出した着弾位置に基づき、得点を計算する採点処理部４６３とを示している。これらは対応する処理プログラムを実行することで実現される。記憶部４５に格納される得点テーブル４５１は、標的装置３のラバータイプのセンサ３９に投影される標的画像に対応し、標的画像上の着弾点に応じた得点を記録している。得点テーブル４５１は、標的装置３に投影される標的画像の種類分作成しておき、採点処理部４６３は、着弾位置算出部４６２が算出した着弾位置に基づき、対応する得点テーブルを使って得点を計算する。着弾位置算出部４６２は、図１０に示す処理フローを実施し、図９に示す様に、着弾ごとに表示領域７１１の表示状態を自動的に変化させる。

図１２は、モニタの表示領域の他の表示状態を説明する図である。図８に示す表示エリアＡＲ１－ＡＲ３では、標的４の中心点（０，０）を起点として表示領域７１１に表示を行っているが、図１２（ａ）に示す様に、着弾範囲にあわせて表示エリアＡＲ４を設定し、表示する際の中心位置を中心点（０，０）からずらして、図１２（ｂ）に示す様に、表示領域７１１に表示エリアＡＲ４を表示することで、表示の拡大率をあげることもできる。

なお、この場合、検出エリア３５のどの部分が拡大されているか不明となる場合も想定される。そのため、表示領域７１１に、検出エリア３５全体のどの位置を拡大して表示しているかを示す図１２（ａ）の検出エリア全体表示図と、表示エリアＡＲ４の拡大図を示す図１２（ｂ）と、をあわせて表示するのが好ましい。これにより、射手１や指揮官は、検出エリア３５のどの位置に着弾点が集まっているか知ることができるので、次弾の発射時に目標位置や射撃姿勢を逐次修正しながら訓練を実施できる。

図１３は、モニタの表示領域の他の表示状態を説明する図である。図１３（ａ）は、１発目の射撃の着弾位置Ｂ１が射撃目標である中心点（０，０）からどれだけ離れているかが表示された状態であり、図１３（ｂ）は１発目の射撃の着弾位置Ｂ１を表示した検出エリア３５の表示例である。モニタの表示領域７１１には、図１３の（ａ）と（ｂ）との両方を表示することができる。

つまり、図７の着弾位置Ｂ１の着弾点Ｘと着弾点Ｙの着弾座標情報を用いると、図１３（ａ）に示すように、表示領域７１１に、射撃目標である中心点（０，０）からどれだけ離れているかを表示することができ、射手１や指揮官に次弾を撃つ際の銃口の向きを補正するための情報も提供できる。

また、図５（ｅ）に示す的中心表示時に、図１３（ａ）に示す表示を併用することで、的中心の表示エリアから外れた際の着弾位置（距離、方向）を、表示画面を切り替えることなく、知ることができる。

図１４は、訓練開始からの着弾状況が表示された結果表示の一例を示す図である。図１５は、着弾状況の表示例を示す図である。射撃訓練では、既定の弾数を規定時間内で撃つ訓練もある。つまり、図６や図７に示す様に、５発の射撃を行った際には、図１４に示すように、訓練開始から着弾までの時刻データおよび着弾間隔が、得点、着弾位置のＸ座標およびＹ座標、中心点からの距離等とともに、結果として表示されるため、視覚的にわかりにくい。そこで、モニタの表示領域７１１に図１５の着弾状況の表示例に示すように、訓練時間の残時間の表示と、訓練中の着弾状況を視覚的に表示することで、射手１は残り時間の把握ができ、指揮官は訓練者の発射タイミングを知ることができる。

実施例によれば、以下の効果を得ることができる。

１）射撃結果により、モニタに表示される着弾点表示画像の縮尺が自動で変わり、画像が拡大または縮小表示されるため、拡大表示時には訓練者は射撃中に目標点に近い箇所に着弾点が集中していることがわかる。逆に直前の着弾により縮小表示された場合は、目標点から着弾点が遠くなっていることがわかる。

２）着弾時に、射撃の目標点（中心点）からの距離および方向表示を確認することにより、訓練者は銃口の向きを修正可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。

１：射手
２：火器
３：標的装置
４：標的
５：検出器
７：端末
１０：射撃訓練システム
２１、３５：検出エリア
４６：制御部
４１：表示部
７１：表示画面
７１１：表示領域
７１２：表示設定領域
ＢＭ：表示切替ボタン
ＢＭＡ：自動表示ボタン
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５：着弾位置
ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲ４：表示エリア

Claims (5)

1. 標的への弾着を検知する検出器を含む標的装置と、
   前記標的装置と通信可能な端末と、を備え、
   前記端末は、
   表示部と、
   前記検出器の検出信号を受信し、着弾位置の画像データを生成して、前記表示部に表示する制御部と、を含み、
   前記制御部は、着弾ごとに、各着弾位置が表示されるように、前記画像データを拡大又は縮小して、前記表示部に表示する、射撃訓練システム。
2. 請求項１に記載の射撃訓練システムにおいて、
   前記表示部は、前記画像データが表示される表示領域を含み、
   前記制御部は、
   着弾ごとに、射撃目標である中心点からの前記着弾位置のＸ座標及びＹ座標の最大値が収まる範囲を抽出して表示エリアを設定し、
   前記表示エリアを前記表示領域にあわせ拡大または縮小して表示する、射撃訓練システム。
3. 請求項２に記載の射撃訓練システムにおいて、
   前記表示部には、前記着弾位置の前記Ｘ座標、前記Ｙ座標および前記中心点から前記着弾位置までの距離および方向が表示される、射撃訓練システム。
4. 請求項２に記載の射撃訓練システムにおいて、
   前記表示部には、訓練時間の残時間の表示と訓練中の着弾状況とが表される、射撃訓練システム。
5. 請求項２に記載の射撃訓練システムにおいて、
   前記表示部は、前記表示領域の表示切替を設定するための表示設定領域を含み、
   前記表示設定領域は、自動表示を指示する自動表示ボタンを含み、
   前記自動表示ボタンが選択されると、前記制御部は、着弾ごとに、各着弾位置が表示されるように、前記画像データを拡大又は縮小して、前記表示部に表示する、射撃訓練システム。

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