JP5092010B2

JP5092010B2 - 弾丸位置計測装置

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Publication number: JP5092010B2
Application number: JP2010272458A
Authority: JP
Inventors: 正則山▲崎▼; 忠利上村
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2024-12-13
Also published as: JP2011089763A

Description

本発明は、弾丸の着弾位置を検出するために弾丸の通過位置を計測する弾丸位置計測装置に係り、特に、訓練弾を含む実弾及び模擬弾を使用する射撃訓練に好適な弾丸位置計測装置に関する。

弾丸の着弾位置を検出する装置として、弾丸が標的に当たった位置を非接触で検出できる電子式射的用標的が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような電子式射的用標的は、標的を取り付ける窓の、射撃を行う側つまり前面側周囲に、光源と、この光源に対向する位置に光センサを隙間なく列状に並べた光センサアレイとの組を少なくとも１組設けている。つまり、標的は、光源と光センサアレイとの間に対応する位置にある。そして、弾丸が標的に到達する際、弾丸によって光源からの光が遮られることによって、光センサアレイを構成する光センサのうち、光を検出できなくなる光センサが生じ、この光を検出できなくなる光センサの位置に基づいて弾丸の着弾位置を演算している。

一方、弾丸の着弾位置を検出するために、弾丸によって反射した光に基づいて弾丸の軌道つまり飛行時の通過位置を計測する弾丸位置計測装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような弾丸位置計測装置は、弾丸の軌道の途中つまり標的の前方に、レーザ光を照射して、標的と同じか、または、それ以上の大きさの空間に平たい幕状の光を形成する１つ以上のレーザ光発振器や、このレーザ光発振器から照射されるレーザ光が弾丸で反射した反射光を受光する２つ以上の受光器などを備えている。そして、各受光器が検出したレーザ反射光の位置を示す出力信号から反射光の発生角度を計算し、その反射光の発生角度に基づいてレーザ光を照射した計測領域における弾丸の通過位置を計算している。

特開平７−２２５１００号公報（第２−３頁、第１図、第２図）

特開平９−１９７０３７号公報（第４−６頁、第１図）

ところで、特許文献１のような電子式射的用標的では、弾丸の位置の計測精度を向上しようとすると、光源と光センサアレイとの組を、標的の周囲に、光源から照射される光の進行方向が交わるように２組設ける必要がある。このとき、弾丸の位置を計測する計測領域は、２つの光源から照射された光が交わり重なった領域のみ、例えば実際に各々の光源から光が照射されている領域の半分程度のみしか計測領域とならず、弾丸の通過位置を計測できない無駄な領域が大きくなる。このため、計測領域を標的の面積以上の大きさにするためには、例えば実際に各々の光源から光が照射されている領域の半分程度が計測領域の場合、標的の幅の倍以上に離す必要がある。したがって、設置場所の広さなどの条件によって光源と光センサアレイとの距離が制限されると、計測領域の光源から光が照射される領域の広さも制限されてしまうといったように、弾丸の位置を計測するための計測領域の広さに制限が生じてしまう。

一方、特許文献２に記載されたような弾丸位置計測装置では、弾丸の位置の計測精度を向上するために異なる位置に複数のレーザ光発振器を設けても、反射光に基づいて弾丸の通過位置を計測するため、複数のレーザ光発振器と受光器を設置する間隔などの問題が生じないため、計測領域の広さに制限が生じ難い。しかし、特許文献２に記載されたような弾丸位置計測装置では、レーザ弾丸の表面がレーザ光を反射する素材である必要があり、鉛製の訓練弾やプラスチック製の訓練弾などを使用した場合、弾丸の位置の計測に必要な反射光を得ることができず、弾丸の種類によって弾丸の通過位置を計測できない場合があり、計測できる弾丸の種類に制限が生じてしまう。このため、計測領域の広さ及び計測できる弾丸の種類が制限され難い弾丸位置計測装置が求められている。

本発明の課題は、計測領域の広さ及び計測できる弾丸の種類が制限され難くい弾丸位置計測装置を提供することにある。

本発明の弾丸位置計測装置は、射撃の目標となる標的への射撃を行う側に弾丸の弾道と交わる方向の平たい幕状の光を照射し、予め設定した間隔で離して直線状に設置される複数の光発生器と、この光発生器の発光を制御する発光制御部と、複数の光発生器と対向する位置に、複数の光発生器が並ぶ方向で、光発生器で形成する幕状の光に対応して延在する受光器と、この受光器からの出力信号に基づいて、少なくとも２つの光発生器によって形成される幕状の光が重なり合う領域を併せた領域を計測領域として、この計測領域を通過する弾丸の位置を演算する弾丸通過位置演算部とを備え、光発生器は、計測領域が少なくとも標的と同じ大きさの平面状の空間をカバーするように間隔を開けて配置されてなり、発光制御部は、幕状の光が互いに重なり合わない位置にある複数の光発生器を１つの組として複数組を形成し、弾丸の長さから計測領域の幕状の光の厚さと受光器の受光面の幅のうち小さい方を引いた値を弾丸の速度で割った値に基づいて設定される発光周期で、複数組の各組を順番に繰り返し発光させてなり、受光器は、光発生器が発生した光が計測領域を通過する弾丸で遮光されることにより生成される影の位置及び範囲の情報を弾丸通過位置演算部に出力し、弾丸通過位置演算部は、２つの異なる前記光発光器が発光しているときに得られた弾丸の影の位置及び範囲の情報と、そのとき発光していた２つの異なる光発生器の位置の情報とに基づいて、２つの異なる光発光器の位置に対する弾丸の中心位置の方向に対応する２つの角度を演算し、この演算した２つの角度に基づいて、計測領域を通過する弾丸の位置を演算してなる構成とすることにより上記課題を解決する。

このような構成とすることにより、弾丸からの反射光を用いずに、弾丸で遮光されることによって形成された影に関する情報を受光器で得、この受光器で得た弾丸の影に関する情報に基づいて弾丸の通過位置を計測できる。このように反射光を用いずに、弾丸の影の情報を用いて弾丸の通過位置を計測するため、計測できる弾丸の種類に制限が生じ難い。さらに、並べて設置された複数の光発生器の数や設置間隔、受光器の長さなどの調整によって計測領域の大きさを拡げることができ、計測領域を拡げるために光発生器と受光器の間の間隔を離す必要がないため、計測領域の広さに制限が生じ難い。したがって、計測領域の広さ及び計測できる弾丸の種類が制限され難くい弾丸位置計測装置を提供できる。

また、少なくとも２つの異なる光発生器の位置に対する弾丸の中心の位置の方向を示す角度に基づいて計測領域を通過する弾丸の位置を演算することにより、計測した弾丸の通過位置と実際の弾丸の通過位置との誤差を補正でき、弾丸の通過位置の計測精度をより向上できる。

本発明によれば、計測領域の広さ及び計測できる弾丸の種類が制限され難い弾丸位置計測装置を提供できる。

本発明の基本例に係る弾丸通過位置計測装置における概略構成を受光器の一部を破断して示す斜視図である。本発明の基本例に係る弾丸通過位置計測装置における複数のレーザ発振器、受光器及び計測領域の関係を説明する正面図である。本発明の基本例に係る弾丸通過位置計測装置におけるレーザ発振器の位置に対する弾丸の中心の位置の方向に対応する角度の求め方を説明する図である。本発明の基本例に係る弾丸通過位置計測装置におけるレーザ発振器の位置に対する弾丸の中心の位置の方向に対応する角度に基づく弾丸の通過位置の求め方を説明する図である。発明を適用してなる弾丸通過位置計測装置において計測領域を拡げるための一例を説明する図である。

（基本例）
以下、本発明の基本例を図１乃至図４を参照して説明した後、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の基本例に係る弾丸通過位置計測装置の概略構成を受光器の一部を破断して示す斜視図である。図２は、本発明の基本例に係る弾丸通過位置計測装置における複数のレーザ発振器、受光器及び計測領域の関係を説明する正面図である。図３は、本発明を基本例に係る弾丸通過位置計測装置におけるレーザ発振器の位置に対する弾丸の中心の位置の方向に対応する角度の求め方を説明する図である。図４は、本発明の基本例に係る弾丸通過位置計測装置におけるレーザ発振器の位置に対する弾丸の中心の位置の方向に対応する角度に基づく弾丸の通過位置の求め方について説明する図である。

本基本例の弾丸通過位置計測装置１は、図１に示すように、平たい幕状の光を照射し、予め設定した間隔で離して設置される複数の光発生器となるレーザ発振器３ａ−３ｇ、レーザ発振器３ａ−３ｇと対向してレーザ発振器３ａ−３ｇが並ぶ方向に沿って延在する受光器５、レーザ発振器３ａ−３ｇのレーザの発振つまり発光を制御する発光制御部となる発光制御回路７、受光器５からの出力信号などに基づいて弾丸８の通過位置を演算する弾丸通過位置演算部９などを備えている。

レーザ発振器３ａ−３ｇと受光器５は、標的１１の前方つまり弾丸８を発射する側に設置されており、レーザ発振器３ａ−３ｇは、標的１１と同じ大きさか、または、それ以上の大きさの平面状の空間を照射する。レーザ発振器３ａ−３ｇは、標的１１の大きさなどに応じた必要な範囲を通過する弾丸８の位置を計測できるように、予め設定された間隔離した状態で１列に設置されている。

本基本例では、レーザ発振器３ａ−３ｇは、平面状の標的１１の面に沿う方向で、標的１１の上縁部分の上方に対応する位置に並べて設置されており、下方に向けて扇型に拡がる平たい幕状のレーザ光を発振する。したがって、レーザ発振器３ａ−３ｇから発振された幕状のレーザ光は、弾丸８の弾道ｔと交わる方向に形成される。このとき、レーザ発振器３ａ−３ｇのうち少なくとも２つのレーザ発振器を発振させたときに形成した幕状のレーザ光が重なる部分を併せた領域が、弾丸８の通過位置を計測するための計測領域１３となり得る。したがって、この計測領域１３が、少なくとも通過する弾丸８の位置を計測できる必要がある範囲以上になるように、レーザ発振器の数及びレーザ発振器の設置間隔などが決定されている。

本基本例では、実際に弾丸８の通過位置の計測を行う場合、各レーザ発振器３ａ−３ｇは、発光制御回路７によって、順次交代で発光するように発光が制御される。なお、本基本例では、レーザ発振器３ａ−３ｇとして、幕状のレーザ光を形成するため、幕状にレーザ光線を発振するラインレーザ発振器を用いている。また、各レーザ発振器３ａ−３ｇと発光制御回路７とは、配線１４を介して電気的に接続されている。

受光器５は、直線状に並べられた複数の受光素子１５、複数の受光素子１５と電気的に接続された信号処理回路１７などを有している。そして、受光器５は、レーザ発振器３ａ−３ｇから発振された幕状のレーザ光を受光するため、レーザ発振器３ａ−３ｇに対向する側に複数の受光素子１５が並んだ面を向け、レーザ発振器３ａ−３ｇが一列に配置された方向に沿って延在させた状態で設置される。したがって、本基本例では、受光器５は、レーザ発振器３ａ−３ｇに対向する位置で、標的１１の下縁部分の下方に対応する位置に水平に設置されている。なお、受光器５の長さや直線状に並べられた複数の受光素子１５の数などは、受光器５の受光面の位置での必要な計測領域１３の長さに応じて決定されている。

受光器５の信号処理回路１７は、銃器１９などから発射された弾丸８が計測領域１３を通過した際に、レーザ発振器３ａ−３ｇのいずれかから発振された幕状のレーザ光が遮光されたときに、レーザ光が照射されている部位と遮光されている部位の境界が直線上に並んだ複数の受光素子１５のどの部位であるかを判断する。すなわち、受光器５の信号処理回路１７は、レーザ発振器３ａ−３ｇのいずれかから照射したレーザ光が計測領域１３を通過する弾丸８で遮光され、レーザ光を受光した受光素子１５と、受光できなかった受光素子１５の位置から、計測領域１３を通過する弾丸８によって形成された影の位置及び範囲を検出する。

弾丸通過位置演算部９は、受光器５の信号処理回路１７で検出した影の位置及び範囲の情報と、レーザ発振器３ａ−３ｇのうち、その影の位置及び範囲の情報を検出したときに発光していたレーザ光発振器の位置を特定するための発光制御回路７からの情報とに基づいて、レーザ発振器３ａ−３ｇのうち、影の位置及び範囲の情報を検出したときに発振していたレーザ光発振器の位置に対する弾丸８の中心の位置の方向に対応する角度を演算する。そして、弾丸通過位置演算部９は、その演算した角度に基づいて計測領域１３における弾丸８の通過位置を演算する。

このように、本基本例の弾丸通過位置計測装置１は、発光制御回路７が各レーザ発振器３ａ−３ｇを順次発光させたときの制御情報などにより、計測領域１３を通過する弾丸８の影を受光器５が検出したときに、各レーザ発振器３ａ−３ｇのうちのどのレーザ発振器からの光によって作られた影であるかを判別可能になっている。なお、弾丸通過位置演算部９と受光器５の信号処理回路１７、そして、弾丸通過位置演算部９と発光制御回路７は、各々、配線１４を介して電気的に接続されている。また、弾丸通過位置演算部９は、通信回線２３を有しており、例えば弾丸通過位置演算部９からの弾丸８の通過位置の情報に基づいて弾丸８の標的１１への着弾位置を演算する外部機器などに対して弾丸８の通過位置の情報を出力可能になっている。

このような構成の弾丸通過位置計測装置１における弾丸８の通過位置の計測方法などについて説明する。本基本例の弾丸通過位置計測装置１では、順次発光する各レーザ発振器３ａ−３ｇの発光周期は、発光制御回路７において、次式（１）により決定している。

Ｔ＝（Ｌｂ−Ｌ１）／Ｖｂ・・・（１）

なお、式（１）において、順次発光する各レーザ発振器３ａ−３ｇの発光周期をＴ、計測する弾丸８の最小長さをＬｂ、計測する弾丸８の最大速度をＶｂ、レーザ幕状の光の厚さと、受光器５の受光面の幅つまり受光素子１５の幅とのうち、小さいほうをＬ１とする。

このように発光制御回路７によってレーザ発振器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇの順に順次繰り返しレーザ発振器３ａ−３ｇが発光されることで、レーザ発振器３ａ−３ｇの発光によって形成される幕状のレーザ光２５ａ−２５ｇは、図２に示すように、幕状のレーザ光２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２５ｆ、２５ｇの順に順次繰り返し照射される。そして、レーザ発振器３ａ−３ｇのうち少なくとも２のレーザ発振器から発光された幕状のレーザ光が重なる部分を併せた範囲が計測領域１３となり得る。なお、計測領域１３は、図２に実線で示した受光器５の受光面の長さつまり受光素子１５が並ぶ長さによっても規定される。

順次発光された幕状のレーザ光２５ａ−２５ｇは、受光器５で受光されるが、計測領域１３を弾丸８が通過するとき、幕状のレーザ光の一部が弾丸８で遮光されることによって、受光器５は、幕状のレーザ光を受光できない場所を弾丸８の影として認識し、影の位置及び範囲の情報を弾丸通過位置演算部９に出力する。弾丸通過位置演算部９は、予め、各レーザ発振器３ａ−３ｇの位置情報を有しており、発光制御回路７からのレーザ発振器３ａ−３ｇのうち発光させたレーザ発振器を識別する情報から、発光させたレーザ発振器の位置情報を得る。

そして、本基本例の弾丸通過位置演算部９は、受光器５からの影の位置及び範囲の情報と、その影を検出したときに発光していたレーザ発振器の位置情報とに基づいて、図３に示すように、その影を検出したときに発光していたレーザ発振器３に対する弾丸８の中心Ｃの位置の方向に対応する角度として、その影を検出したときに発光していたレーザ発振器３と弾丸８の中心Ｃの位置とを結ぶ線と水平線とのなす角度θを演算する。

ここで、受光器５によって得られる影の位置及び範囲の情報とは、受光器５内の複数の受光素子１５のうち、どの受光素子１５が、レーザ光が照射されている部分とレーザ光が照射されていない部分の境界であるかを示す情報である。そこで、弾丸８が計測領域１３を通過しているときに影となる部分の範囲をＲ（ｎ）からＲ（ｎ＋１）とし、そのとき発光しているレーザ発振器３の座標を（ＸＬ，ＹＬ）、受光素子１５の配置ピッチをＰとすると、レーザ発振器３と弾丸８の中心Ｃの位置とを結ぶ線と水平線とがなす角度θは、次式（２）−（４）によって計算できる。

θｍａｘ＝ｔａｎ^−１｛ＹＬ／（ＸＬ−Ｒ（ｎ）×Ｐ）｝・・・（２）
θｍｉｎ＝ｔａｎ^−１｛ＹＬ／（ＸＬ−Ｒ（ｎ＋１）×Ｐ）｝・・・（３）
θ＝（θｍａｘ＋θｍｉｎ）／２・・・（４）

なお、θｍａｘは、レーザ発振器３と弾丸８の外周面とを結ぶ線と水平線とがなす角度のうち大きい方の角度を、θｍｉｎは、レーザ発振器３と弾丸８の外周面とを結ぶ線と水平線とがなす角度のうち小さい方の角度とする。

さらに、弾丸通過位置演算部９は、図２に示すように、弾丸８の影を検出できたレーザ発振器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのうち、すなわち、発光によって弾丸の影が形成されたレーザ発振器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのうち、最もレーザ発振器間の離間距離が大きい位置のレーザ発振器３ａ、３ｄに対して上記のように計算された２つの角度θから弾丸８の位置を演算する。ここで、図４に示すように、レーザ発振器３ａ、３ｄに対する弾丸８の中心Ｃの位置の２つの角度をそれぞれθ１、θ２とし、２つのレーザ発振器３ａ、３ｄの座標をそれぞれ（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）とすると、弾丸８の通過位置座標（Ｘｐ，Ｙｐ）は、次式（５）−（８）により計算できる。

Ａ＝Ｙ１−Ｘ１×ｔａｎθ１・・・（５）
Ｂ＝Ｙ２−Ｘ２×ｔａｎθ２・・・（６）
Ｘｐ＝（Ｂ−Ａ）／（ｔａｎθ１−ｔａｎθ２）・・・（７）
Ｙｐ＝Ｘｐ×ｔａｎθ１＋Ａ・・・（８）

そして、弾丸通過位置演算部９で計算した計測領域１３における弾丸８の通過位置の座標つまり弾丸８の通過位置の情報は、図１に示すように、通信回線２３を介して外部機器などに出力される。

このように、本基本例の弾丸通過位置計測装置１では、幕状の光を形成するために予め設定した間隔で離して設置される複数の光発生器となるレーザ発振器３ａ−３ｇ、レーザ発振器３ａ−３ｇからのレーザ光を受光する受光器５、レーザ発振器３ａ−３ｇを順次発光させる発光制御部となる発光制御回路７、計測領域１３を通過する弾丸８の位置を演算する弾丸通過位置演算部９などを備えていることによって、レーザ光が弾丸８で遮光されることによって形成された影に関する情報に基づいて弾丸８の計測領域１３の通過位置を計測できる。つまり、弾丸からの反射光を用いずに弾丸の通過位置を計測できる。このため、例えば鉛製の訓練弾やプラスチック製の訓練弾、その他の表面材質などによって反射光を得ることができない弾丸の種類であっても弾丸の通過位置を計測でき、計測できる弾丸の種類に制限が生じ難い。一方、光発生器であるレーザ発振器の数に制限がないため、レーザ発振器の数を増やすことなどにより、弾丸の通過位置を計測できない無駄な領域を低減でき、また、計測領域を拡げるために複数の光発生器と受光器との間の間隔を離す必要がなく、計測領域の広さに制限が生じ難い。したがって、計測領域の広さ及び計測できる弾丸の種類が制限され難くい弾丸位置計測装置を提供できる。

ところで、レーザ光の弾丸による反射を利用した従来の弾丸の弾丸通過位置計測装置では、弾丸の大きさつまり弾丸の径が考慮されていないため、反射光の発生角度を弾丸の半径の分だけ誤って計算してしまい、実際の弾丸の通過位置と計算した通過位置に誤差が発生する。

これに対して、本基本例の弾丸通過位置計測装置１では、受光器５は、３つ以上設置されているレーザ発振器３ａ−３ｇが発生したレーザ光が計測領域１３を通過する弾丸で遮光されることにより生成される影の位置及び範囲の情報を弾丸通過位置演算部９に出力している。そして、弾丸通過位置演算部９は、発光によって弾丸の影が形成されたレーザ発振器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのうち、最も距離が離れた位置に設置された２つのレーザ発振器３ａ、３ｄが発光しているときに得られた弾丸の影の位置及び範囲の情報と、そのとき発光していたレーザ発振器３ａ、３ｄの位置の情報とに基づいて演算した２つの異なるレーザ発振器３ａ、３ｄの位置に対する弾丸の中心Ｃの位置の方向に対応する角度θ１、θ２に基づいて計測領域１３を通過する弾丸の位置を演算している。これにより、計測した弾丸の通過位置と実際の弾丸の通過位置との誤差を補正でき、弾丸の通過位置の計測精度を向上できる。

ただし、発光により弾丸８の影の幅を検出できた任意の少なくとも２つのレーザ発振器に対する角度を選択し、それらの角度に基づいて弾丸の通過位置を計算することもできる。この場合、計測した弾丸の通過位置と実際の弾丸の通過位置との誤差を補正して、弾丸の通過位置の計測精度を向上するためには、計算に用いるレーザ発振器に対する角度の数を増やすか、または、計算された複数の弾丸通過位置の平均値を求めることになる。

したがって、本基本例の弾丸通過位置計測装置１のように、弾丸の影が形成された３つ以上のレーザ発振器のうち、最も距離が離れた位置に設置された２つのレーザ発振器が発光しているときに得られた弾丸の影の位置及び範囲の情報と、そのとき発光していたレーザ発振器の位置の情報とに基づいて演算した２つの角度に基づいて計測領域１３を通過する弾丸の位置を演算する弾丸通過位置演算部９を備えた構成とした方が、２つの角度の値から弾丸の通過位置を計算する場合、計測した弾丸の通過位置と実際の弾丸の通過位置との誤差をより正確に補正でき、弾丸の通過位置の計測精度をさらに向上できる。また、同程度の計測精度で弾丸の通過位置を得ようとした場合、本基本例の弾丸通過位置計測装置１の方がより簡単な演算処理で弾丸の通過位置を得ることができる。

さらに、本基本例の弾丸通過位置計測装置１では、レーザ光が弾丸で遮光されることによって形成された影に関する情報に基づいて弾丸の通過位置を計測するため、弾丸の弾速に影響されずに弾丸の通過位置を計測できる。加えて、本基本例の弾丸通過位置計測装置１では、弾丸の中心が通過した位置を計測できるため、弾丸の大きさに影響されずに弾丸の通過位置を計測できる。さらに、本基本例の弾丸通過位置計測装置１で得た弾丸の通過位置の情報を用いて標的に命中した弾丸の位置を計算することによって、標的に命中した弾丸の位置の検出精度も向上できる。

本基本例では、発光制御部となる発光制御回路７がレーザ発振器３ａ−３ｇを順に交代で発光させている場合、つまり、常に１つのレーザ発振器のみが発光するようにレーザ発振器３ａ−３ｇの発光を制御している場合を例として説明している。しかし、発光制御部として、後述するように、光発生器によって形成される幕状の光が重なり合わない位置にある複数の光発生器を同時に発光させるように制御する発光制御部を備えた構成にすることもできる。

（実施の形態）
ここで、本発明の実施形態について説明する。例えば、図５に示すように、上記の基本例よりも多数のレーザ発振器３が設置されているとき、同時に発光させても形成される幕状のレーザ光２５が重なり合わないレーザ発振器３ｘ、３ｙ、３ｚが得られる場合がある。この場合、発光制御部は、形成される幕状のレーザ光２５が重なり合わないレーザ発振器３ｘ、３ｙ、３ｚを同時に発光させる。さらに、発光制御部は、レーザ発振器３ｘ、３ｙ、３ｚのような形成される幕状のレーザ光２５が重なり合わない位置にあるレーザ発振器３を１つの組として同時に発光させるとともに、このような位置関係にあるレーザ発振器３の組を順に繰り返し発光させる。このような発光制御部を設けた構成とすれば、より多数のレーザ発振器３を設けた場合でも、少なくとも２つのレーザ発振器３にて照射されたレーザ光２５が重なる部分を併せた領域を弾丸の通過位置を計測するための計測領域１３にでき、これにより、計測領域を拡げることが可能となる。

また、本発明の弾丸通過位置計測装置は、上記の構成の弾丸通過位置計測装置１に限らず、複数の光発生器、発光制御部、受光器、弾丸通過位置演算部などを備えていれば、様々な構成で形成することができる。例えば、発光制御部や弾丸通過位置演算部を一体にした構成、発光制御部や弾丸通過位置演算部を受光器の信号処理回路と一体にして受光器に納めた構成など様々な構成で形成できる。また、複数の光発生器をＬＥＤやランプなどの点光源とし、受光器との組み合わせによって、弾丸の位置を計測するための平たい幕状の計測領域を形成する構成などにすることもできる。

１弾丸通過位置計測装置
３ａ−３ｇレーザ発振器
５受光器
７発光制御回路
８弾丸
９弾丸通過位置演算部
１１標的
１３計測領域
１５受光素子
１７信号処理回路

Claims

射撃の目標となる標的への射撃を行う側に弾丸の弾道と交わる方向の平たい幕状の光を照射し、予め設定した間隔で離して直線状に設置される複数の光発生器と、該光発生器の発光を制御する発光制御部と、前記複数の光発生器と対向する位置に、該複数の光発生器が並ぶ方向で、該光発生器で形成する幕状の光に対応して延在する受光器と、該受光器からの出力信号に基づいて、少なくとも２つの前記光発生器によって形成される幕状の光が重なり合う領域を併せた領域を計測領域として該計測領域を通過する弾丸の位置を演算する弾丸通過位置演算部とを備え、前記光発生器は、前記計測領域が少なくとも前記標的と同じ大きさの平面状の空間をカバーするように間隔を開けて配置されてなり、
前記発光制御部は、前記幕状の光が互いに重なり合わない位置にある複数の前記光発生器を１つの組として複数組を形成し、前記弾丸の長さから前記計測領域の幕状の光の厚さと前記受光器の受光面の幅のうち小さい方を引いた値を前記弾丸の速度で割った値に基づいて設定される発光周期で、前記複数組の各組を順番に繰り返し発光させてなり、
前記受光器は、前記光発生器が発生した光が前記計測領域を通過する弾丸で遮光されることにより生成される影の位置及び範囲の情報を前記弾丸通過位置演算部に出力し、該弾丸通過位置演算部は、２つの異なる前記光発光器が発光しているときに得られた弾丸の影の位置及び範囲の情報と、そのとき発光していた前記２つの異なる光発生器の位置の情報とに基づいて、前記２つの異なる光発光器の位置に対する弾丸の中心位置の方向に対応する２つの角度を演算し、該演算した２つの角度に基づいて、前記計測領域を通過する弾丸の位置を演算してなる弾丸位置計測装置。