JP3099114B2 - 射撃訓練装置 - Google Patents

射撃訓練装置

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JP3099114B2
JP3099114B2 JP09025300A JP2530097A JP3099114B2 JP 3099114 B2 JP3099114 B2 JP 3099114B2 JP 09025300 A JP09025300 A JP 09025300A JP 2530097 A JP2530097 A JP 2530097A JP 3099114 B2 JP3099114 B2 JP 3099114B2
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博史 正當
直樹 溝広
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Babcock Hitachi KK
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像投影装置と投
影された標的画面上に実弾射撃を模擬して照射された光
線の位置を検出する映像撮影装置とから構成する射撃訓
練装置の、映像投影装置と映像撮影装置の設置距離に係
らず、適切な標的画面が得られる射撃訓練装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の射撃訓練装置の構成を示す
説明図である。本図に示すように映像投影装置1からス
クリーン2に投影された静止画像または動画像の標的に
対し、射撃訓練を行う射手3は拳銃4に装着したレーザ
光発射装置5から実弾に模擬したレーザ光6を発射す
る。
【0003】図7は従来の射撃訓練装置の標的画像を示
す説明図である。スクリーン2上の画像及びレーザ光6
の照射位置をカメラ7で撮影し画像処理して標的への的
中率を評価する。映像投影装置1とカメラ7を組み込ん
だ装置筐体8をスクリーン2に正対するように設置し、
映像投影装置1から投影した投影範囲9と撮影範囲10
とが合致するようにスクリーン2と映像投影装置1及び
装置筐体8間の距離を調整し、更にカメラ7の撮影方向
を上下左右に調整している。
【0004】図8は従来の射撃訓練装置の制御系の構成
を示すブロック図である。CD−ROM11にMPEG
圧縮画像データとして書き込まれている射撃訓練の標的
画像はCD−ROMドライバ12により読み出され、M
PEG再生装置13により元のMPEG画像データに再
生され、スキャンコンバータ14で画像パターンに変換
され、映像投影装置1で画像パターンデータから光の強
弱に変換されスクリーン2に投影される。射撃訓練によ
りスクリーン2に実弾に模擬したレーザ光6が発射さ
れ、カメラ7から出力された映像信号はレーザ光6の照
射位置で信号レベルが急に高くなるピークを有する。こ
のピークは電圧比較器15で検出し、着弾検出カウンタ
16が基点からピーク検出点をカウントし照射位置を定
める。レーザ光6の照射位置はデータ処理器17に入力
されメモリに内蔵されている標的のMPEG画像再生デ
ータと比較され命中判定が行われる。更に、スキャンコ
ンバータ14はMPEG再生装置13から標的のMPE
G画像再生データとデータ処理器17からのレーザ光6
の照射位置を入力して合成し、レーザ光6の照射位置を
着弾位置として射撃訓練中に認識できるように映像投影
装置1からスクリーン2へ投影する。レーザ光6の照射
があるとデータ処理器17は音声合成装置18へ着弾検
出信号を出力し、音声合成装置18は発砲模擬信号を出
力しスピーカ19はそれにより発砲模擬音を発生する。
次に電圧比較器15が検出したピークからレーザ光6の
照射位置即ち座標を求める技術を簡単に説明する。ここ
ではカメラ7の映像信号中に含まれる垂直同期信号及び
水平同期信号を利用する。垂直方向座標(Y軸)は映像
信号中に含まれる垂直同期信号を基点に水平同期信号を
着弾検出カウンタ16でカウントし電圧比較器15がピ
ークを検出した時点と照合することにより求められる。
また、水平方向座標(X軸)は映像信号中に含まれる水
平同期信号を基点に任意のクロック着弾検出カウンタ1
6でカウントし電圧比較器15がピークを検出した時点
と照合することにより求められる。以上のようにこの技
術はカメラ7を用いてレーザ光6着弾位置のX,Y座標
を検出するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図6に示す従来の射撃
訓練装置は、実弾に模擬したレーザ光6を用いる簡便な
装置で任意の場所に映像投影装置1、スクリーン2、カ
メラ7を含む装置筐体8を設置して安全に射撃訓練を行
うことができる。しかし、映像投影装置1の投影範囲9
と撮影範囲10とが合致するように映像投影装置1及び
装置筐体8とスクリーン2間の距離を調整すること、カ
メラ7の撮影方向を調整することは煩雑である。また、
スクリーン2に投影する標的画像の大きさは映像投影装
置1及び装置筐体8とスクリーン2間の距離により定
り、狭い場所では必要とする大きさの標的画像が得られ
ず、訓練の成果が不十分になるという問題も有る。本発
明の目的は、光線による射撃訓練装置の標的の映像投影
装置/撮影装置とスクリーンとの距離調整を容易にし、
射撃場のスペースに係らず適切な大きさの標的画面を設
定することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、標的画面を
スクリーンへ投影する標的画面投影手段と、銃に装着し
標的画面へ光線を照射する光源と、標的画面上の映像を
撮影する標的画面撮影手段と、映像を入力し光線の照射
位置を検出する光線照射位置検出手段とを有する射撃訓
練装置において、投影範囲を表す記号を発生し標的画面
投影手段へ出力する投影範囲記号発生手段と、標的画面
撮影手段が撮影した映像信号から投影範囲を表す記号の
位置と、標的画面撮影手段の撮影範囲を認識する標的画
面情報認識手段と、標的画面撮影手段の撮影範囲と投影
範囲を表す記号の位置とを比較判別する投影範囲記号位
置判別手段と、投影範囲を表す記号の位置が標的画面撮
影手段の撮影範囲のほぼ内側となるように標的画面撮影
手段の撮影範囲を調整する標的画面撮影手段の撮影範囲
調整手段とを設けたことを設けたことにより達成され
る。上記構成によれば、標的画面の映像信号から投影範
囲を表す記号の位置と標的画面撮影手段の撮影範囲を比
較し、投影範囲を表す記号の位置が標的画面撮影手段の
撮影範囲のほぼ内側となるように標的画面撮影手段の撮
影範囲を自動調整することにより、映像投影手段及び撮
影装置手段とスクリーン間の距離調整を容易にし、射撃
場のスペースに係らず適切な大きさの標的画面を設定す
ることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。図1は本発明の実施の形態の射撃訓練装
置を示す説明図である。本図は従来の射撃訓練装置を示
す図6と基本的に同じであるが、カメラ7に撮影範囲1
0を調整するカメラ撮影範囲調整装置20を装着し、映
像投影装置1の投影レンズの中心と、カメラ7の撮影レ
ンズの中心とを同一鉛直線上に配置している。
【0008】図2は本発明の実施の形態の射撃訓練装置
制御系の構成を示すブロック図である。本図は従来の射
撃訓練装置制御系を示す図8と基本的に同じであるが、
カメラ7に撮影範囲10を調整するカメラ撮影範囲調整
装置20が装着されたため標的画像を投影する投影範囲
9が撮影範囲10内に有るか否かの判定結果がデータ処
理器17からカメラ撮影範囲調整装置20へ出力され
る。
【0009】図3は本発明の実施の形態の制御動作を示
すフローチャートである。本図に従って制御動作を説明
する。最初にカメラ7の撮影範囲10を最大とするカメ
ラ撮影範囲調整装置20の初期化を行う。映像投影装置
1の標的画像を投影する投影範囲9を示す基準点A〜D
を投影範囲記号発生手段であるデータ処理器17からス
キャンコンバータ14へ出力し、映像投影装置1を介し
てスクリーン2へ投影する。カメラ7が撮影したスクリ
ーン2上の投影範囲9を示す基準点a〜dのX,Y座標
を電圧比較器15及び着弾検出カウンタ16により定
め、データ処理器17は予めデータ処理器17内で設定
している撮影範囲10を示す基準点(カメラ7の撮影範
囲10を示すX,Y座標はカメラ7の視野の如何に拘ら
ず一定である)と比較し判定結果が許容範囲内であれば
調整は完了し、許容範囲外であれば撮影範囲10を示す
基準点と投影範囲9を示す基準点のX,Y座標との偏差
から得た撮影レンズの撮影範囲10を縮小する制御量を
カメラ撮影範囲調整装置20へ出力する。カメラ撮影範
囲調整装置20はこの制御量によりカメラ7の撮影レン
ズ画角が小さくなるようにズーム比を変える。再びカメ
ラ7が投影範囲9を示す基準点を撮影し、基準点が許容
範囲内に入るまで上記の制御動作を繰り返す。カメラ7
の映像の分解能を最大にするには、撮影範囲10は投影
範囲9より僅かに大きいことが望ましい。そのためにカ
メラ7の撮影範囲10が投影範囲9の100〜110%
となるように調整する。以下に調整の方法を説明する。
【0010】図4は本発明の実施の形態の調整方法を説
明する説明図である。本図の左側は調整前であり右側は
調整後を示す。予めデータ処理器17内で設定している
撮影範囲10を示す基準点A,DのX,Y座標より 基準点AのX座標−基準点DのX座標=X1………………………(1) 基準点AのY座標−基準点DのY座標=Y1………………………(2) 距離X1,Y1を求める。投影範囲9を示す基準点a,d
をカメラ7が撮影し、着弾検出カウンタ16から得た
X,Y座標より 基準点aのX座標−基準点dのX座標=X2………………………(3) 基準点aのY座標−基準点dのY座標=Y2………………………(4) 距離X2,Y2を求める。カメラ撮影範囲調整装置20は
以下の条件を満足するように調整する。 1.00≦X1/X2≦1.10………………………………………(5) 1.00≦Y1/Y2≦1.10………………………………………(6) 続いて基準点a,dの内の任意の2点から上記の処理を
行い撮影範囲10が投影範囲9の100〜110%であ
ることを確認し終了する。射撃訓練装置の運搬、設置時
の振動または衝撃により映像投影装置1とカメラ7との
相互関係がずれることがある。そのような場合にカメラ
撮影範囲調整装置20は撮影範囲10が投影範囲9の1
00〜110%となる条件を満足するように調整する。
【0011】図5は本発明の実施の形態の他の調整方法
を説明する説明図である。本図の左側は調整前であり右
側は調整後を示す。この場合基準点aのX座標と基準点
bのX座標の差を求めることによりX軸方向の分解能が
求められ、基準点aのY座標と基準点cのY座標の差を
求めることによりY軸X方向の分解能が求められる。こ
こでレーザ光6の着弾位置の検出精度に必要な分解能の
許容範囲内であるかの判定を行い、十分な分解能が得ら
れない場合は故障表示を行う。投影範囲9の基準点の検
出は本射撃訓練装置の検出精度に拘るものであるから重
要である。従って基準点の検出に当り映像信号に影響の
あるノイズの低減及び着弾検出カウンタ16の検出タイ
ミングずれ等による誤差の低減をはかるため、複数のフ
レームの映像信号から着弾検出カウンタ16を数回動作
させデータ処理器17で基準点検出座標の平均化を行い
X,Y座標の精度を高める。投影範囲9の基準点はカメ
ラ7による検出を容易にするため、基準点の形状及び背
景に配慮が必要である。即ち、基準点が十分に判別でき
るように本射撃訓練装置の設置場所を暗くし、基準点の
形状を丸形または角形にする。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、標的画面の映像信号か
ら投影範囲を表す記号の位置と標的画面撮影手段の撮影
範囲を比較し、投影範囲を表す記号の位置が標的画面撮
影手段の撮影範囲のほぼ内側となるように標的画面撮影
手段の撮影範囲を自動調整することにより、映像投影手
段及び撮影装置手段とスクリーン間の距離調整を容易に
し、射撃場のスペースに係らず適切な大きさの標的画面
を設定できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の射撃訓練装置を示す説明
図である。
【図2】本発明の実施の形態の射撃訓練装置制御系の構
成を示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態の制御動作を示すフローチ
ャートである。
【図4】本発明の実施の形態の調整方法を説明する説明
図である。
【図5】本発明の実施の形態の他の調整方法を説明する
説明図である。
【図6】従来の射撃訓練装置の構成を示す説明図であ
る。
【図7】従来の射撃訓練装置の標的画像を示す説明図で
ある。
【図8】従来の射撃訓練装置の制御系の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1 映像投影装置 2 スクリーン 3 射手 4 拳銃 5 レーザ光発射装置 6 レーザ光 7 カメラ 8 装置筐体 9 投影範囲 10 撮影範囲 11 CD−ROM 12 CD−ROMドライバ 13 MPEG再生装置 14 スキャンコンバータ 15 電圧比較器 16 着弾検出カウンタ 17 データ処理器 18 音声合成装置 19 スピーカ 20 カメラ撮影範囲調整装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−32987(JP,A) 特開 平5−322487(JP,A) 特開 昭60−179079(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F41J 1/00 - 9/32 F41G 3/26

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 標的画面をスクリーンへ投影する標的画
    面投影手段と、銃に装着し前記標的画面へ光線を照射す
    る光源と、前記標的画面上の映像を撮影する標的画面撮
    影手段と、前記映像を入力し前記光線の照射位置を検出
    する光線照射位置検出手段とを有する射撃訓練装置にお
    いて、 投影範囲を表す記号を発生し前記標的画面投影手段へ出
    力する投影範囲記号発生手段と、 前記標的画面撮影手段が撮影した映像信号から前記投影
    範囲を表す記号の位置と、前記標的画面撮影手段の撮影
    範囲を認識する標的画面情報認識手段と、 前記標的画面撮影手段の撮影範囲と前記投影範囲を表す
    記号の位置とを比較判別する投影範囲記号位置判別手段
    と、 前記投影範囲を表す記号の位置が前記標的画面撮影手段
    の撮影範囲のほぼ内側となるように前記標的画面撮影手
    段の撮影範囲を調整する標的画面撮影手段の撮影範囲調
    整手段とを設けたことを特徴とする射撃訓練装置。
  2. 【請求項2】 前記標的画面撮影手段が撮影した映像信
    号より前記光源から照射された光線の前記標的画面撮影
    手段の撮影範囲における位置を検出する標的画面光線位
    置検出手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の
    射撃訓練装置。
  3. 【請求項3】 前記標的画面投影手段の投影レンズの中
    心と、前記標的画面撮影手段の撮影レンズの中心とを同
    一鉛直線上に配置したことを特徴とする請求項1に記載
    の射撃訓練装置。
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