JP3854385B2

JP3854385B2 - 射撃訓練装置

Info

Publication number: JP3854385B2
Application number: JP24427297A
Authority: JP
Inventors: 正則山崎
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH1183393A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射撃訓練装置に係り、特に、動標的に対する射撃の迅速性と的確性とを養成するに好適な射撃訓練装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に、特開平５−１９６３９５号公報に記載された公知の実弾射撃訓練装置を示す。この図から明らかなように、本例の装置は、標的の駆動装置１と、当該駆動装置１に取り付けられた標的２と、標的２を撮影するＴＶカメラ３と、ＴＶカメラ３で撮影された画像を処理して命中弾の弾痕を認識し、自動的にその採点を行う画像処理部５と、操作盤８と、操作盤８から入力された射撃モードに応じて前記標的２の動作を制御すると共に前記画像処理部５の制御を行う制御部９と、前記画像処理部５による採点結果を表示するモニタ１０及びプリンタ１１を備えている。
【０００３】
この実弾射撃訓練装置によると、操作盤８から入力された射撃モードに応じて駆動装置１を制御し、標的２を動作させることができるので、実際に応じた動標的射撃訓練を行うことができる。また、標的２への命中弾を画像処理部５にて認識し、着弾位置に応じた得点を自動的に演算してモニタ１０及びプリンタ１１に表示するので、訓練員及び指導員に射撃結果を直ちに知得させることができ、効率的に射撃訓練を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、競技射撃の訓練においては、動標的が射撃可能状態に至ったときの時刻（動標的現出時刻）から実際に射撃が行われた時刻（射撃時刻）までの時間（射撃反応時間）よりも命中精度の方が重視されるが、警察官や自衛官が行うより実際的な実弾射撃訓練においては、人命に関わるため、射撃反応時間の短縮化と命中精度の向上の双方が求められる。
【０００５】
しかるに、前記の実弾射撃訓練装置には、射撃反応時間を算出し、評価するための手段が何ら設けられていないので、射撃反応時間の短縮化、すなわち動標的の現出に対応して迅速かつ的確に射撃を行うという、より実際的で高度な実弾射撃訓練を行うことができない。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の不都合を解消するためになされたものであって、その目的は、動標的に対する命中精度の向上ばかりでなく、射撃反応時間の短縮化をも併せて訓練可能な射撃訓練装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、隠顕標的や動画像標的などの動標的と、射撃結果の表示器とを備えた射撃訓練装置において、前記動標的が射撃可能状態に至ったときの時刻を検出する標的現出時刻検出器と、実弾発射時に銃器から発生する振動波又は光を検出する射撃検出器の出力信号に基づいて実際に射撃が行われた時刻を検出する射撃時刻検出器と、前記標的現出時刻検出器に保持された前記動標的の現出時刻から前記射撃時刻検出器に保持された射撃時刻までの時間である射撃反応時間を算出し、当該射撃反応時間及び／又は当該射撃反応時間から算出される得点を前記表示器に表示する演算器とを備える構成にした。
【０００８】
前記演算器は、連続射撃訓練を行えるようにするため、前記射撃反応時間及び／又は当該射撃反応時間から算出される得点を算出すると共に、前回射撃時刻と今回射撃時刻とから、連続射撃時における射撃間隔及び／又はその射撃間隔から算出される得点を算出する構成にすることもできる。
【０００９】
前記演算器は、正確な射撃反応時間及び／又は射撃間隔を求めるため、前記標的現出時刻検出器に備えられた現出判定時計と前記射撃時刻検出器に備えられた射撃検知時計の時間差を定期的に求め、求められた時間差を前記動標的の現出時刻と前記射撃時刻との時間差から差し引いて真の射撃反応時間を求める構成にすることもできる。
また、前記射撃訓練装置は、動標的の状態及び着弾位置の判定を光学的に行えるようにするため、前記動標的の状態を監視する撮像装置と、当該撮像装置から出力される画像データを画像処理し、前記動標的が射撃可能状態になったか否かを判定すると共に射撃後の着弾位置を判定する画像処理装置とを備える構成にすることもできる。
また、射撃時に発生する振動波や光を発射検出器にて検出し射撃時刻を特定すると、標的に弾丸が命中したときに生じる衝撃波を検出して射撃時刻を特定する場合とは異なり、標的に弾丸が命中しない場合でも射撃反応時間及び連続射撃時の時間間隔を計測できる。
【００１０】
前記表示器は、着弾位置、着弾位置により定まる得点、射撃反応時間、連続射撃時における射撃間隔、射撃反応時間及び／又は射撃間隔により定まる得点、並びに総合得点を表示できるように構成することが好ましい。
【００１１】
動標的が射撃可能状態に至ったときの時刻と実際に射撃が行われた時刻とを検出し、演算器にてその差時間を算出すると、動標的の現出から射撃に至るまでに要する時間、即ちその射撃訓練員の動標的に対する射撃反応時間を求めることができる。そして、この射撃反応時間及び／又はそれから算出される得点を表示器に表示し、射撃訓練員及び射撃指導員に射撃結果を通知すると、射撃訓練員の感覚による射撃反応時間と実際の射撃反応時間とのずれの有無及びずれの程度を射撃訓練員及び射撃指導員に認識させることができる。したがって、単に命中精度を向上するだけの射撃訓練に止まらず、動標的の現出に対応して迅速かつ的確に射撃を行うという、より実際的で高度な射撃訓練が可能になる。
【００１２】
また、前回射撃時刻と今回射撃時刻とから連続射撃時における射撃間隔及び／又はその射撃間隔から算出される得点を算出し、射撃訓練員及び射撃指導員に通知する場合も、これと同様であって、射撃訓練員の感覚による射撃間隔と実際の射撃間隔とのずれの有無及びずれの程度を射撃訓練員及び射撃指導員に認識させることができ、より実際的で高度な射撃訓練が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
〈第１実施例〉
図１〜図５に基づいて、本発明の第１実施例を説明する。図１は第１実施例に係る射撃訓練装置の構成図、図２は標的制御装置及び標的現出判定装置の構成図、図３は着弾位置検出器の原理説明図、図４は演算部で行われる処理の処理フローを示すフローチャート、図５は表示器に表示される表示内容の一例を示す図である。
【００１４】
図１から明らかなように、本例の射撃訓練装置は、標的１１と、標的駆動装置１２と、標的１１が射撃可能状態に至ったときの時刻を検出する標的現出時刻検出器１３と、着弾検出器１４と、射撃時刻検出器１５と、射撃データを演算する演算器１６と、その演算結果を表示する表示器１７とから主に構成されている。また、本例においては、標的現出時刻検出器１３と着弾検出器１４と射撃時刻検出器１５とが、標的１１及び標的駆動装置１２の近傍に配置され、演算器１６と表示器１７とが、射撃訓練員１８の近くに配置されている。射撃訓練員１８の射撃位置から標的１１までの距離は、予め定められた距離に設定される。
【００１５】
標的１１は、射撃の目標になるものであって、実弾射撃に耐え得る材質の板状体をもって形成されており、標的駆動装置１２に垂直に設けられた回転軸２１に着脱可能に取り付けられる。標的１１の形状、寸法、色彩等は、一般に規格にしたがうが、もちろんこれに制限されるものではなく、必要に応じて任意の形状、寸法、色彩等に形成できる。
【００１６】
標的駆動装置１２は、図２に示すように、前記回転軸２１の原動機であるモータ２２と、該モータ２２の駆動力を前記回転軸２１に伝達する動力伝達機構２３と、モータ２２の起動・停止を制御し、射撃訓練員に対して標的１１を予め設定された所望のモードで現出又は隠蔽する制御装置２４とからなる。制御装置２４は、図示しない入力装置を操作することによって、適宜前記モータ２２の起動・停止モードを変更できるようになっている。
【００１７】
標的現出時刻検出器１３は、射撃訓練員に対して標的１１が現出状態、即ち射撃可能状態になった時刻を検出するものであって、図２に示すように、現出状態検出センサ３１と、当該センサ３１からの検出信号によって、標的１１が現出状態に至ったときの時刻を保持する時計３２とからなる。前記現出状態検出センサ３１としては、例えば近接センタを用いることができる。センサ３１として近接センタを用いる場合には、図２に示すように、前記回転軸２１に磁性の検出部材２１ａをその半径方向に向けて取り付け、標的１１が現出状態に至ったとき、当該検出部材２１ａの先端部と対向する位置に、これと微小な間隔を隔てて近接センサ３１を設定する。近接センサ３１は、前記検出部材２１ａが当該近接センサ３１の設定部に至ったとき、時計３２に検出信号を送信する。時計３２は、カウンタ回路をもって構成されており、前記現出状態検出センサ３１から検出信号が送信されたときの計数値（時刻）を保持する。前記時計３２を構成するカウンタ回路としては、ハードウエアカウンタ及びソフトウエアカウンタのいずれをも用いることができる。この時計３２には、通信装置３３が備えられており、前記現出状態検出センサ３１から検出信号が送信されたときの時刻を、演算器１６に送信する。
【００１８】
着弾検出器１４は、図３に示すように、現出状態にある標的１１とほぼ平行に配列された少なくとも３つの音響センサ４１，４２，４３を一組とする１乃至複数組の音響センサ群をもって構成される。３つの音響センサ４１，４２，４３の座標を、（−Ｌ，０）、（０，０）、（Ｌ，０）とし、音の伝播速度をＣとすると、着弾位置の座標Ｐ（Ｘ，Ｙ）は、下記の第１式で表せる。この座標から、射撃の精度を知ることができる。
【００１９】
【数１】

【００２０】
前記着弾検出器１４は、前記３つの音響センサ４１，４２，４３のうち、最初に着弾音を検出した音響センサの出力信号を、着弾検出信号として射撃時刻検出器１５に送信する。
【００２１】
射撃時刻検出器１５は、実際に射撃が行われた時刻を検出するものであって、前記標的現出時刻検出器１３と同様の時計５２と通信装置５３とからなる。時計５２は、前記着弾検出器１４から着弾検出信号が送信されたときの時刻を保持し、通信装置５３は、前記着弾検出器１４から着弾検出信号が送信されたときの時刻を、演算器１６に送信する。なお、標的現出時刻検出器１３に備えられた通信装置３３と、射撃時刻検出器１５に備えられた通信装置５３とは、共用化することもできる。
【００２２】
演算器１６は、着弾位置の座標及びこの座標から定められる得点を算出すると共に、図４の流れにしたがって射撃訓練員の射撃反応時間、この射撃反応時間から定められる得点、連続射撃時の射撃間隔、この射撃間隔から定められる得点、それに総合評価得点を算出する。手順Ｓ−１における現出判定は、現出状態検出センサ３１からの検出信号の有無で行い、手順Ｓ−３における射撃判定は、音響センサからの着弾検出信号の有無で行う。また、手順Ｓ−５における射撃反応時間計算は、手順Ｓ−２で記憶された現出時刻から手順Ｓ−４で記憶された射撃時刻までの時間差を計算することによって求められる。さらに、手順Ｓ−６における射撃間隔計算は、前の射撃時刻から次の射撃時刻までの時間差を計算することによって求められる。
【００２３】
なお、標的現出時刻検出器１３と射撃時刻検出器１５とが別個に構成され、かつ互いに離隔した位置に配置された場合、各検出器に備えられた時計の精度は、各時計に備えられた発信器の精度によって左右されるため、定期的に時間合わせを行う必要がある。すなわち、演算器１６から定期的に標的現出時刻検出器１３に備えられた時計（以下、現出判定時計という）３２の時刻及び射撃時刻検出器１５に備えられた時計（以下、射撃検知時計という）５２の時刻を読出し、射撃検知時計の時刻から現出判定時計３２の時刻を差し引き、その時間差を時計合わせ量として保持する。そして、射撃反応時間を算出する際、射撃検知時計５２が保持した時刻から現出判定時計３２が保持した時刻を差し引き、さらにその値から時計合わせ量を差し引いて、真の射撃反応時間を求める。
【００２４】
図４の手順Ｓ−７における得点換算は、下記の第２式〜第４式を用いて算出できる。なお、ここに示す得点換算方法は、実施の一例を示すものであり、他の数式にしたがって求めることも勿論可能である。これらの各式において、Ｔ_S´ は時計合わせ時に射撃検知時計５２から読出した時刻、Ｔ_R´ は時計合わせ時に現出判定時計３２から読出した時刻、ｄＴは時計合わせ時に射撃検知時計５２の時刻を読出してから現出判定時計３２の時刻を読出すまでの経過時間、Ｔｓは射撃を行った時刻、Ｔ_R は標的１１が現出し、射撃が可能になる時刻、Ｔは射撃反応時間、Ｐ_T は射撃反応時間による得点、Ｐ_P は着弾による得点、Ｐはその射撃の総得点を示す。
【００２５】
【数２】

【００２６】
また、連続射撃時の時間間隔は、下記の第５式によって求められる。
【００２７】
【数３】

【００２８】
図５に、表示器１７に表示される表示内容の一例を示す。この図において、黒丸は標的への着弾位置を示し、各黒丸の添字は、射撃順序を示す。表示器１７の右側には、各射撃ごとの座標得点と、射撃反応時間と、それから求められる時間得点と、総得点と、射撃間隔とが表示されている。射撃訓練員及び射撃指導員は、この表示画面より、射撃の練度を知ることができる。
【００２９】
本例の射撃訓練装置は、射撃反応時間及びそれから算出される時間得点を表示器１７に表示し、射撃訓練員及び射撃指導員に射撃結果を通知するようにしたので、射撃訓練員の感覚による射撃反応時間と実際の射撃反応時間とのずれの有無及びずれの程度を射撃訓練員及び射撃指導員に認識させることができ、単に命中精度を向上するだけの射撃訓練に止まらず、動標的１１の現出に対応して迅速かつ的確に射撃を行うという、より実際的で高度な射撃訓練が可能になる。また、本例の射撃訓練装置は、連続射撃時における射撃間隔を算出し、射撃訓練員及び射撃指導員に通知するようにしたので、さらに実際的で高度な射撃訓練が可能になる。
【００３０】
〈第２実施例〉
図６に、第２実施例に係る射撃訓練装置を示す。本例の射撃訓練装置は、ＴＶカメラ等の撮像装置にて標的の状態を監視し、標的が射撃可能状態になった時刻と当該標的に対する着弾位置とを検出すると共に、実弾射撃時に発生する振動波（衝撃波）又は光によって射撃時を検出することを特徴とする。
【００３１】
図６において、符号６１はＴＶカメラ等の撮像装置、符号６２は画像処理装置、符号６３は発射検出器を示し、その他、前出の図１と対応する部分には、それと同一の符号が表示されている。
【００３２】
撮像装置６１は、標的１１の全体を視野内に納められ、かつ安全で射撃訓練員の邪魔にならない位置に配置される。
【００３３】
画像処理装置６２は、撮像装置６１の近傍に配置され、射撃が行われる以前においては、撮像装置６１から出力された画像データを画像処理し、標的が現出状態すなわち射撃可能状態になったか否かを判定する。また、射撃が行われた後においては、撮像装置６１から出力された画像データを画像処理し、着弾位置を判定する。この画像処理装置６２には、現出判定時計及び通信装置が接続されており、画像処理装置６２から現出判定信号が出力されたとき、現出判定時計にその時刻を保持すると共に、通信装置を介してその時刻が演算器１６に送信される。これによって、標的１１の現出時刻を特定することができる。また、画像処理装置６２から着弾位置判定信号が出力されたときには、同じく通信装置を介してその信号が演算器１６に送信される。これによって、標的１１の着弾位置の座標を特定することができる。
【００３４】
発射検出器６３は、実弾発射時に発生する振動波（衝撃波を含む）や光を検出する音響センサあるいは光センサをもって構成されており、所定強度の振動波エネルギや光エネルギが照射されたとき、発射時検出信号が出力される。この発射検出器６３には、射撃時刻検出時計５２と通信装置５３とを備えた射撃時刻検出器１５が接続されている。射撃時刻検出時計５２は、前記発射検出器６３から発射時検出信号が出力されたときの時刻を保持し、通信装置５３は、前記発射検出器６３から発射時検出信号が出力されたときの時刻を、演算器１６に送信する。これによって、実際に射撃が行われた時刻を特定することができる。
【００３５】
その他の構成に関しては、前記第１実施例に係る射撃訓練装置と同じであるので、重複を避けるため、説明を省略する。
【００３６】
本例の射撃訓練装置は、前記第１実施例に係る射撃訓練装置と同等の効果を有するほか、現出判定時計を備えた画像処理装置６２を標的１１の近傍に配置し、かつ射撃時刻検出時計５２を射撃位置の近傍に配置したので、各検知信号の電気的な時間遅延を最小限にすることができ、現出判定時刻及び射撃時刻を正確に検出できる。また、射撃位置から標的１１までの距離を変更しても、撮像装置６１から画像処理装置６２に備えられた現出判定時計までの距離及び発射検出器６３から射撃時刻検出時計５２までの距離を変更する必要がなく、各検知信号の電気的な時間遅延を常に一定にすることができるので、時刻検出精度を劣化することなく、射撃位置から標的１１までの距離を変更できる。
【００３７】
また、射撃時に発生する振動波や光を検出して射撃時刻を検出するようにしたので、標的１１に弾丸が命中しない場合でも、射撃反応時間及び連続射撃時の時間間隔を計測できる。
【００３８】
さらに、撮像装置６１を用いて標的１１の現出判定と着弾位置判定の双方を行うようにしたので、標的現出時刻検出器と着弾検出器を別個に備える場合に比べて、装置の構成を簡略化できる。
【００３９】
〈第３実施例〉
図７に、第３実施例に係る射撃訓練装置を示す。本例の射撃訓練装置は、標的を機械的に駆動する構成に代えて、一定位置に固定された標的板をスクリーンとして、当該標的板上に標的となる映像を投射することを特徴とする。
【００４０】
図７において、符号７１は標的板、符号７２は標的板７１上に標的映像を投影する投影装置、符号７３は投影装置の制御装置を示し、その他、前出の図１と対応する部分には、それと同一の符号が表示されている。
【００４１】
標的板７１は、実弾射撃が可能な材質をもって、所望の大きさの標的を投影可能な大きさに形成される。投影装置７２は、標的板７１上に標的映像を投影でき、かつ安全で射撃訓練員の邪魔にならない位置に配置される。制御装置７３は、図示しない入力装置からの命令にしたがって、各種の標的を各種のモードで標的板７１上に投影する。
【００４２】
標的の投影を開始すると同時に、制御装置７３からは現出検知信号が出力され、この制御装置７３に接続された標的現出時刻検出器１３にて標的現出時刻が検出される。一方、射撃が行われると、標的板７１への着弾が着弾検出器１４によって検出され、着弾検出信号が射撃時刻検出器１５に送信されて、射撃時刻が検出される。これにより、演算器１６にて射撃反応時間や連続射撃時の射撃間隔、それに得点等が演算され、表示器１８に表示される。
【００４３】
本例の射撃訓練装置は、前記第１実施例の射撃訓練装置と同様の効果を有するほか、標的板７１上に標的となる映像を投射するようにしたので、無印刷の標的板を用いることができ、標的板を安価なものにできると共に、多様の標的パターンを現出できるので、より実際に即した臨場感のある射撃訓練を行うことができる。
【００４４】
なお、前記各実施例においては、実弾射撃訓練に適した装置を例にとって説明したが、本発明の要旨は、必ずしもこれに限定されるものではなく、レーザ銃を用いた模擬射撃訓練装置にも応用できる。この場合には、引金の操作を電気的に検出することによって、射撃時刻を検出することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、射撃反応時間及びそれから算出される時間得点を表示器に表示し、射撃訓練員及び射撃指導員に射撃結果を通知するようにしたので、射撃訓練員の感覚による射撃反応時間と実際の射撃反応時間とのずれの有無及びずれの程度を射撃訓練員及び射撃指導員に認識させることができ、単に命中精度を向上するだけの射撃訓練に止まらず、動標的の現出に対応して迅速かつ的確に射撃を行うという、より実際的で高度な射撃訓練が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る射撃訓練装置の構成図である。
【図２】標的駆動装置と標的現出時刻検出器の構成図である。
【図３】着弾検出器の原理説明図である。
【図４】演算器における演算手順を示すフローチャートである。
【図５】表示器における表示画面の一例を示す説明図である。
【図６】第２実施例に係る射撃訓練装置の構成図である。
【図７】第３実施例に係る射撃訓練装置の構成図である。
【図８】公知例に係る射撃訓練装置の構成図である。
【符号の説明】
１１標的
１２標的駆動装置
１３標的現出時刻検出器
１４着弾検出器
１５射撃時刻検出器
１６演算器
１７表示器
１８射撃訓練員
３１現出状態検出センサ
３２現出時刻検出時計
４１，４２，４３音響センサ

Claims

隠顕標的や動画像標的などの動標的と、射撃結果の表示器とを備えた射撃訓練装置において、前記動標的が射撃可能状態に至ったときの時刻を検出する標的現出時刻検出器と、実弾発射時に銃器から発生する振動波又は光を検出する射撃検出器の出力信号に基づいて実際に射撃が行われた時刻を検出する射撃時刻検出器と、前記標的現出時刻検出器に保持された前記動標的の現出時刻から前記射撃時刻検出器に保持された射撃時刻までの時間である射撃反応時間を算出し、当該射撃反応時間及び／又は当該射撃反応時間から算出される得点を前記表示器に表示する演算器とを備えていることを特徴とする射撃訓練装置。
請求項１に記載の射撃訓練装置において、前記演算器が、前記射撃反応時間及び／又は当該射撃反応時間から算出される得点を算出すると共に、前回射撃時刻と今回射撃時刻とから、連続射撃時における射撃間隔及び／又はその射撃間隔から算出される得点を算出するように構成されていることを特徴とする射撃訓練装置。
請求項１に記載の射撃訓練装置において、前記演算器が、前記標的現出時刻検出器に備えられた現出判定時計と前記射撃時刻検出器に備えられた射撃検知時計の時間差を定期的に求め、求められた時間差を前記動標的の現出時刻と前記射撃時刻との時間差から差し引いて真の射撃反応時間を求めるように構成されていることを特徴とする射撃訓練装置。
請求項１に記載の射撃訓練装置において、前記表示器が、着弾位置、着弾位置により定まる得点、射撃反応時間、連続射撃時における射撃間隔、射撃反応時間及び／又は射撃間隔により定まる得点、並びに総合得点を表示するように構成されていることを特徴とする射撃訓練装置。
請求項１に記載の射撃訓練装置において、前記動標的の状態を監視する撮像装置と、当該撮像装置から出力される画像データを画像処理し、前記動標的が射撃可能状態になったか否かを判定すると共に射撃後の着弾位置を判定する画像処理装置とを備えたことを特徴とする射撃訓練装置。