JP5879420B1 - 射撃訓練システム及び受光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザの負傷の度合いを正確に決定することが可能な射撃訓練システムを提供する。【解決手段】 射撃訓練システムは、照射器、受光器及び処理器を具備する。受光器は、検出器、計時部、復号処理部及び無線送信回路を備える。検出器は、照射器から照射されるレーザ光線を受光すると電気信号を生成する。復号処理部は、電気信号からデータを抽出し、抽出したデータに計時部から受け取った時刻情報を付加する。無線送信回路は、時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換して送信する。処理器は、無線受信回路及び信号処理部を備える。無線受信回路は、無線信号を受信し、受信した無線信号を時刻情報が付加されたデータに変換する。信号処理部は、時刻情報が付加されたデータのうち、同一の時刻情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、実弾を使用しない射撃訓練で使用される射撃訓練システム及びこのシステムで用いられる受光装置に関する。

戦闘訓練時に実弾を用いた訓練は、安全上実施できない。そのため、戦闘環境を模擬する訓練システムが必要となる。訓練システムでは、実弾の代わりにレーザ光線又は電波が用いられ、戦闘状況が模擬される。

訓練システムでは、受光器が体の各部位に配置される。受光器は、照射器から照射されるレーザ光線を電気信号に変換し、電気信号からデータを抽出する。ＣＰＵ等が設けられる処理器は、受光器で抽出されたデータに基づいて受光器及び処理器を装着しているユーザの負傷の度合い、例えば、軽傷、重傷又は死亡等を決定する。

従来の訓練システムでは、受光器と処理器とは有線接続されていた。近年、携帯電話等の無線通信機器が小型化するに伴い、受光器と処理器との接続が、例えば、電波方式等により無線化されるようになってきた。無線化により、ケーブル断線による故障等を回避することが可能である。

ところで、受光器と処理器とが有線接続されている場合、１つのレーザ光線照射により受光器から出力されるデータが処理器へ到達するタイミングは同期する。しかしながら、受光器と処理器とが無線接続される場合、無線信号間で干渉が起きることを回避するため、受光器が無線信号を出力するタイミングを遅らせる等の処理が生じる。そのため、１つのレーザ光線照射により発生する電気信号から抽出されるデータが処理器へ到達するタイミングが同期しない。処理器は、１つのレーザ光線照射により、１つ又は複数の受光器がデータを出力したとき、これらの受光器がどの部位に配置されたものであるかを基準として、ユーザの負傷の度合いを決定することがある。照射器からはレーザ光線が連続して照射されるため、１つのレーザ光線照射による各受光器からのデータが処理器へ到達するタイミングがずれる場合、到達したデータが、同一のレーザ光線に基づくものか否かを判別することができない。このような場合、処理器において、ユーザの負傷の度合いを正確に決定することができないという問題がある。

なお、外国における訓練システムでは、いずれかの受光器からデータを抽出できるか否かという観点で負傷の度合いを決定している。すなわち、最初にデータが届いた時点で、例えば死亡と決定し（データ抽出＝死亡）、以降のデータは破棄される。この観点によれば、データが処理器へ到達するタイミングのずれは問題とならない。

ＵＳ８，７８３，５７５ Ｂ２

以上のように、受光器と処理器とを無線接続する場合、同一のレーザ光線に基づくデータが処理器へ到達するタイミングが同期せず、ユーザの負傷の度合いを正確に決定することができないという問題がある。

そこで、目的は、同一のレーザ光線に基づくデータが処理器へ到達するタイミングが同期しない場合であっても、ユーザの負傷の度合いを正確に決定することが可能な射撃訓練システム及びこのシステムで用いられる受光装置を提供することにある。

実施形態によれば、射撃訓練システムは、照射器、受光器及び処理器を具備する。照射器は、レーザ光線を照射する。受光器は、前記レーザ光線を受光し、受光した前記レーザ光線に基づく無線信号を送信する。処理器は、前記無線信号を受信することで、前記レーザ光線を受光したことを認識する。受光器は、検出器、計時部、復号処理部及び無線送信回路を備える。検出器は、前記レーザ光線を受光すると電気信号を生成する。計時部は、時刻を計時する。復号処理部は、前記電気信号からデータを抽出し、前記データが抽出された時刻を示す時刻情報を前記計時部から受け取り、前記抽出したデータに前記時刻情報を付加する。無線送信回路は、前記時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する。処理器は、無線受信回路及び信号処理部を備える。無線受信回路は、前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記時刻情報が付加されたデータに変換する。信号処理部は、前記時刻情報が付加されたデータのうち、同一の時刻情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する。

第１の実施形態に係る射撃訓練システムの機能構成を示すブロック図である。 図１に示される照射器から照射されるレーザ光線を示す図である。 図１に示される受光器及び処理器をユーザが装着した場合を示す図である。 図１に示される受光器が無線信号を生成する際のフローチャートを示す図である。 図１に示される処理器がユーザの負傷の度合いを決定する際のフローチャートを示す図である。 図１に示される射撃訓練システムにおいて発生する各信号の発生タイミングを示す図である。 図１に示される照射器のその他の機能構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る射撃訓練システムの機能構成を示すブロック図である。 図８に示される受光器が無線信号を生成する際のフローチャートの例を示す図である。 図８に示される処理器がユーザの負傷の度合いを決定する際のフローチャートの例を示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る射撃訓練システムの機能構成を示すブロック図である。図１に示される射撃訓練システムは、照射器１０、受光器２０及び処理器３０を具備する。なお、図１に示される射撃訓練システムは、受光器２０を１つしか具備していないが、受光器２０は１つに限定される訳ではない。射撃訓練システムは、受光器２０を２つ以上具備していても構わない。

照射器１０は、射撃訓練システムを利用するユーザにより所持される。照射器１０に設けられるトリガをユーザが引くと、照射器１０は、レーザ光線を照射する。照射器１０は、制御部１１及び駆動回路１２を備える。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、並びに、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラム及びデータの格納領域等を含む。ユーザがトリガを引くと、制御部１１は、予め設定された方式に則ってレーザ光線を生成するように、駆動回路１２を制御する。

駆動回路１２は、制御部１１からの制御に従い、レーザ光線を生成する。駆動回路１２は、生成したレーザ光線を照射する。図２は、照射器１０から照射されるレーザ光線の例を示す図である。図２によれば、トリガが引かれている間、５０ｍＳを１フレームとするレーザ光線が、３０ｍＳ間隔で連続して照射される。なお、１フレームの時間及びフレーム間の間隔は、模擬をする火器の諸元に応じて変更される。

受光器２０は、ユーザの体の各部位に装着される。体の各部位とは、例えば、頭部、胸部、背面部及び肩等である。受光器２０は、検出器２１、復号処理部２２、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）２３、無線回路２４及び制御部２５を備える。なお、図１に示される受光器２０は、検出器２１を１つしか具備していないが、検出器２１は１つに限定される訳ではない。受光器２０は、検出器２１を２つ以上備えていても構わない。受光器２０が検出器２１を複数備える例としては、受光器２０が頭部に装着され、検出器２１が両側頭部に設けられる場合が挙げられる。

検出器２１は、特定の条件の光を検知すると、電気信号を発生させる。すなわち、検出器２１は、照射器１０から照射されるレーザ光線を受光すると、受光したレーザ光線を電気信号へ変換する。検出器２１は、発生させた電気信号を復号処理部２２へ出力する。

復号処理部２２は、電気信号を復号することで、電気信号に含まれるデータを抽出する。復号処理部２２は、データの抽出が完了すると、抽出が完了した旨を制御部２５へ通知する。復号処理部２２は、ＲＴＣ２３から出力される時刻情報を、抽出したデータに付加する。なお、時刻情報は、例えば、タイムスタンプである。復号処理部２２は、時刻情報を付加したデータを無線回路２４へ出力する。

ＲＴＣ２３は、時刻を計時する。ＲＴＣ２３は、制御部２５からの指示に従い、時刻情報を復号処理部２２へ出力する。

無線回路２４は、復号処理部２２から出力されるデータを、予め設定される無線化方式に則った形式に変換する。無線回路２４は、変換した信号をＲＦ帯の無線信号に変換して処理器３０へ送信する。

また、無線回路２４は、処理器３０から送信される無線信号を受信する。無線回路２４は、受信した無線信号をＩＦ帯又はベースバンド帯の信号に変換する。無線回路２４は、変換した信号を時刻同期信号に変換する。無線回路２４は、時刻同期信号を制御部２５へ出力する。

制御部２５は、ＣＰＵ、並びに、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラム及びデータの格納領域等を含む。制御部２５は、復号処理部２２からデータの抽出が完了した旨の通知を受けると、ＲＴＣ２３へ時刻情報を出力するように指示を出す。これにより、電気信号からデータを抽出した際の時刻情報が、復号処理部２２にてデータに付加されることとなる。

制御部２５は、無線回路２４から出力される時刻同期信号を受信すると、ＲＴＣ２３の時刻を時刻同期信号に含まれる時刻に同期させる。これにより、制御部２５は、定期的に処理器３０との同期を図ることが可能となる。

処理器３０は、ユーザの体に装着される。処理器３０は、無線回路３１、ＲＴＣ３２及び信号処理部３３を備える。処理器３０は、ユーザの体に装着される検出器４１と、有線で接続されていても構わない。

無線回路３１は、受光器２０から送信される無線信号を受信する。無線回路３１は、無線信号をＩＦ帯又はベースバンド帯の信号に変換する。無線回路３１は、変換した信号を、時刻情報が付加されたデータに変換する。無線回路３１は、時刻情報が付加されたデータを信号処理部３３へ出力する。

無線回路３１は、信号処理部３３から出力される時刻同期信号を、予め設定される無線化方式に則った形式に変換する。無線回路３１は、変換した信号をＲＦ帯の無線信号に変換して送信する。

ＲＴＣ３２は、時刻を計時する。ＲＴＣ３２は、信号処理部３３からの要求に応じて、又は、予め設定される周期で時刻情報を信号処理部３３へ出力する。

信号処理部３３は、ＣＰＵ、並びに、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラム及びデータの格納領域等を含む。信号処理部３３は、時刻情報が付加されたデータを無線回路３１から受信する。また、信号処理部３３は、検出器４１と有線で接続される場合、検出器４１から出力される電気信号を受信する。信号処理部３３は、受信した電気信号を復号することで、電気信号に含まれるデータを抽出する。

信号処理部３３は、無線回路３１から受信したデータ及び電気信号から抽出されたデータをイベントデータとして記録する。信号処理部３３は、同一の時刻情報を付加されたイベントデータが予め設定される期間内に複数存在する場合、これらのイベントデータが同一のレーザ光線により生じたものであると判断する。予め設定される期間とは、レーザ光線の１フレーム長及びレーザ光線を照射する周期に基づいて設定される期間である。本実施形態では、図２で示されるレーザ光線の１フレーム長及び周期に基づき、例えば、５０ｍＳの期間が設定される。

なお、検出器４１から有線を介して受信した電気信号からデータが抽出される場合、信号処理部３３は、電気信号からデータを抽出した時刻から例えば５０ｍＳの期間を上記期間とする。

また、検出器４１から出力される電気信号からデータが抽出されず、時刻情報が付加されたデータが無線回路３１から出力される場合、信号処理部３３は、無線回路３１から出力される最初のデータに付加される時刻情報により示される時刻から例えば５０ｍＳの期間を上記期間とする。

信号処理部３３は、同一の時刻情報が付加されたイベントデータが複数の期間に存在する場合、すなわち、同一の時刻情報が付加されたイベントデータが２つ以上の期間に跨がって存在する場合、最初の期間以外の期間に存在するイベントデータを破棄する。

信号処理部３３は、例えば、レーザ光線を検出した受光器２０（及び／又は検出器４１）の部位及びレーザ光線を受光した受光器（及び／又は検出器４１）の個数と、負傷の度合いとを関係付けたテーブルを予め記録している。信号処理部３３は、記録しているイベントデータに基づき、レーザ光線を検出した受光器２０（及び／又は検出器４１）の部位及びレーザ光線を受光した受光器（及び／又は検出器４１）の個数を判定する。信号処理部３３は、テーブルを参照し、ユーザの負傷の度合いを決定する。

信号処理部３３は、ユーザの負傷の度合いを表示部（図示せず）に表示させる。なお、表示部は、処理器３０に設けられていても、単独で設けられていても構わない。表示部が単独で設けられる場合、処理器３０と表示部とは、無線又は有線で接続されることとなる。

信号処理部３３は、ＲＴＣ３２から時刻情報を受け取ると、時刻情報を含む時刻同期信号を生成する。信号処理部３３は、生成した時刻同期信号を無線回路３１へ出力する。

次に、以上のように構成された射撃訓練システムによる動作を詳細に説明する。図３は、ユーザに本実施形態に係る受光器２０及び処理器３０を装着させた場合の例を示す図である。図３によれば、受光器２０は頭部に装着される。さらに、複数の検出器４１（符号４１−１〜４１−３を付して示す）がユーザの胴体に装着される。検出器４１−１〜４１−３は、処理器３０に有線で接続される。

図４は、受光器２０が無線信号を生成する際のフローチャートの例を示す図である。

まず、検出器２１は、レーザ光線を電気信号に変換する（ステップＳ４１）。

復号処理部２２は、電気信号からデータを抽出し、データの抽出が完了すると、その旨を制御部２５へ通知する（ステップＳ４２）。

制御部２５は、通知を受けると、ＲＴＣ２３に時刻情報を出力させる（ステップＳ４３）。

復号処理部２２は、ＲＴＣ２３から出力される時刻情報を受信すると、時刻情報をデータに付加する（ステップＳ４４）。

無線回路２４は、時刻情報が付加されたデータを無線信号へ変換し、変換した無線信号を送信する（ステップＳ４５）。

図５は、処理器３０がユーザの負傷の度合いを決定する際のフローチャートの例を示す図である。また、図６は、本実施形態に係る射撃訓練システムにおいて発生する各信号の発生タイミングを模式的に示す図である。

まず、信号処理部３３は、検出器４１−１〜４１−３から出力される電気信号を受信する（ステップＳ５１）。信号処理部３３は、受信した電気信号からデータを抽出可能であるか否かを判断する（ステップＳ５２）。受信した電気信号からデータを抽出可能である場合（ステップＳ５２のＹｅｓ）、信号処理部３３は、抽出したデータをイベントデータとして内部メモリに記録し、経過時間の計測を開始する（ステップＳ５３）。

続いて、信号処理部３３は、ＲＴＣ３２を参照し、経過時間が予め設定する待機時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ５４）。経過時間が待機時間以上である場合（ステップＳ５４のＹｅｓ）、信号処理部３３は、経過時間の計測が開始されてから待機時間に達するまでの間に記録したイベントデータが、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータであることを認定する（ステップＳ５５）。すなわち、信号処理部３３は、同一の時刻を示す時刻情報が付加されたイベントデータと、検出器４１から出力される電気信号に基づくイベントデータとを、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータであるとする。

図６によれば、受光器２０は、検出器２１で生成される電気信号に基づき、復号処理部２２でタイムスタンプ「Ｔ」が付加されたデータを作成する。受光器２０は、無線回路２４から作成したデータを変換した無線信号を送信する。処理器３０は、無線回路３１で無線信号を受信し、信号処理部３３で「Ｔ」が付加されたデータに変換する。信号処理部３３は、待機時間「Ｔ〜Ｔ’」に受信されたタイムスタンプ「Ｔ」が付加されたデータと、検出器４１−１〜４１−３からのデータとを、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータであるとする。

信号処理部３３は、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータに基づき、ユーザの負傷の度合いを決定する（ステップＳ５６）。信号処理部３３は、ユーザの負傷の度合いを表示部に表示する（ステップＳ５７）。

ステップＳ５２において、受信した電気信号からデータが抽出されない場合（ステップＳ５２のＮｏ）、信号処理部３３は、無線回路３１から出力されるデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ５８）。無線回路３１からのデータを受信した場合（ステップＳ５８のＹｅｓ）、信号処理部３３は、受信したデータをイベントデータとして内部メモリに記録する（ステップＳ５９）。信号処理部３３は、経過時間の計測を開始する（ステップＳ５１０）。無線回路３１からのデータを受信しない場合（ステップＳ５８のＮｏ）、信号処理部３３は、処理をステップＳ５１へ移行させる。

ステップＳ５１０において経過時間の計測を開始させた後、信号処理部３３は、タイムスタンプにより示される時刻Ｔから、データを最初に受信した時刻までのオフセットｔを把握し、経過時間＋ｔが予め設定する待機時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ５１１）。経過時間＋ｔが待機時間以上である場合（ステップＳ５１１のＹｅｓ）、信号処理部３３は、処理をステップＳ５５へ移行させる。経過時間＋ｔが待機時間未満である場合（ステップＳ５１１のＮｏ）、信号処理部３３は、処理をステップＳ５８へ移行させ、ステップＳ５８〜ステップＳ５１１を繰り返す。

ステップＳ５４において、経過時間が待機時間未満である場合（ステップＳ５４のＮｏ）、信号処理部３３は、無線回路３１から出力されるデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ５１２）。無線回路３１からのデータを受信した場合（ステップＳ５１２のＹｅｓ）、信号処理部３３は、受信したデータをイベントデータとして内部メモリに記録し（ステップＳ５１３）、処理をステップＳ５４へ移行させる。無線回路３１からのデータを受信しない場合（ステップＳ５１２のＮｏ）、信号処理部３３は、処理をステップＳ５４へ移行させる。

以上のように、第１の実施形態では、受光器２０は、電気信号から抽出したデータに、データを抽出した時刻を時刻情報として付加する。受光器２０は、時刻情報を付加したデータを無線信号に変換し、処理器３０へ送信する。処理器３０は、時刻情報が付加されたデータをイベントデータとして記録し、記録するイベントデータのうち、同一の時刻を示す時刻情報が付加されたイベントデータを、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータであると判断するようにしている。
これにより、１つのレーザ光線に基づくデータが処理器３０へ到達するタイミングが同期しない場合であっても、処理器３０へ到達したデータを１つのレーザ光線に基づくものであると判断することが可能となる。

また、第１の実施形態では、処理器３０は、レーザ光線の１フレーム長及びレーザ光線を照射する周期に基づいて所定の期間を設定する。処理器３０は、この期間内に記録されたイベントデータが、１つのレーザ光線が照射されることで得られるイベントデータであるか否かを判断するようにしている。これにより、処理器３０は、レーザ光線が照射されたことをリアルタイムでユーザに通知することが可能となる。

また、第１の実施形態では、処理器３０は、所定の周期で時刻同期信号を送信する。受光器２０は、処理器３０から出力される時刻同期信号に基づき、ＲＴＣ２３を設定する。これにより、受光器２０のＲＴＣ２３と、処理器３０のＲＴＣ３２とは定期的に同期がとられるようになる。

したがって、第１の実施形態に係る射撃訓練システムによれば、同一のレーザ光線に基づくデータが処理器へ到達するタイミングが同期しない場合であっても、ユーザの負傷の度合いを正確に決定することができる。

なお、第１の実施形態では、照射器１０が、生成したレーザ光線を照射する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。例えば、照射器１０は、図７に示すように、ユニークなＩＤを生成する生成回路１３を備えていても構わない。制御部１１は、レーザ光線のレーザコードに含まれるデータにＩＤを付与するように生成回路１３を制御する。なお、制御部１１の内部処理により、レーザ光線にＩＤが付与されるようにしても構わない。

受光器２０の復号処理部２２は、電気信号からデータと共に、ＩＤを抽出する。復号処理部２２は、抽出したデータに、ＩＤ及び時刻情報を付加し、無線回路２４から送信する。

処理器３０の信号処理部３３は、無線回路３１で受信された、ＩＤ及び時刻情報が付加されたデータをイベントデータとして記録する。信号処理部３３は、記録しているイベントデータのうち、同一の時刻情報が付加され、かつ、同一のＩＤが付加されているイベントデータを、同一のレーザ光線に基づいて発生したものであると判断する。これにより、信号処理部３３は、ユーザの負傷度合いを、より正確に決定することが可能となる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、受光器２０が、時刻情報を含む無線信号を送信する場合を例に説明した。第２の実施形態では、受光器２０が、データが抽出された時刻からのオフセット値を、無線信号に含めて送信する場合を説明する。

図８は、第２の実施形態に係る射撃訓練システムの機能構成を示すブロック図である。図８に示す射撃訓練システムは、照射器１０、受光器２０及び処理器３０を具備する。

受光器２０は、検出器２１、復号処理部２２、ＲＴＣ２６、無線回路２７及び制御部２８を備える。

復号処理部２２は、検出器２１から出力される電気信号を復号することで、電気信号に含まれるデータを抽出する。復号処理部２２は、データの抽出が完了すると、抽出が完了した旨を制御部２８へ通知する。復号処理部２２は、ＲＴＣ２６から出力される時刻情報を、抽出したデータに付加する。復号処理部２２は、時刻情報を付加したデータを無線回路２７へ出力する。

ＲＴＣ２６は、時刻を計時する。ＲＴＣ２６は、制御部２８からの指示に従い、時刻情報を復号処理部２２及び無線回路２７へ出力する。

無線回路２７は、制御部２８から無線信号を送信する旨の指示を受けると、無線信号を送信する。

具体的には、無線回路２７は、復号処理部２２から出力されるデータを受信し、制御部２８からの送信指示があるまで、受信したデータを保持する。無線回路２７は、制御部２８から送信指示を受信すると、ＲＴＣ２６から出力される時刻情報と、復号処理部２２から出力されるデータに含まれる時刻情報との差をオフセット値として算出する。無線回路２７は、算出したオフセット値を、復号処理部２２で抽出されたデータに付加する。無線回路２７は、オフセット値を付加したデータを、予め設定される無線化方式に則った形式に変換する。無線回路２７は、変換した信号をＲＦ帯の無線信号に変換して処理器３０へ送信する。

制御部２８は、ＣＰＵ、並びに、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラム及びデータの格納領域等を含む。制御部２８は、復号処理部２２からデータの抽出が完了した旨の通知を受けると、ＲＴＣ２６に対し、復号処理部２２へ時刻情報を出力するように指示を出す。これにより、電気信号からデータを抽出した際の時刻情報が、復号処理部２２にてデータに付加されることとなる。また、制御部２８は、復号処理部２２からデータの抽出が完了した旨の通知を受けた後、例えば予め設定される期間が経過すると、ＲＴＣ２６に対し、無線回路２７へ時刻情報を出力するように指示を出すと共に、無線回路２７に対し、無線信号を送信する旨の指示を出す。

図８に示す処理器３０は、無線回路３４、ＲＴＣ３５及び信号処理部３６を備える。

無線回路３４は、受光器２０から送信される無線信号を受信する。無線回路３４は、無線信号を受信すると、受信した旨を信号処理部３６へ通知する。無線回路３４は、受信した無線信号をＩＦ帯又はベースバンド帯の信号に変換する。無線回路３４は、変換した信号を、オフセット値が付加されたデータに変換する。無線回路３４は、オフセット値が付加されたデータを信号処理部３６へ出力する。

ＲＴＣ３５は、時刻を計時する。ＲＴＣ３５は、信号処理部３６からの要求に応じて、時刻情報を信号処理部３６へ出力する。

信号処理部３６は、ＣＰＵ、並びに、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のＣＰＵが処理を実行するためのプログラム及びデータの格納領域等を含む。信号処理部３６は、無線回路３４から無線信号を受信した旨の通知を受けると、ＲＴＣ３５に時刻情報を要求する。信号処理部３６は、オフセット値が付加されたデータを無線回路３４から受信する。信号処理部３６は、無線信号受信時の時刻から、オフセット値と、無線通信による遅延時間とを引くことで、データが抽出された時刻を取得する。なお、無線通信による遅延時間は、無線通信における転送レートに基づいて予め算出される。信号処理部３６は、受信したデータに取得した時刻情報を付加し、イベントデータとして記録する。

また、信号処理部３６は、検出器４１と有線で接続される場合、検出器４１から出力される電気信号を受信する。信号処理部３６は、受信した電気信号を復号することで、電気信号に含まれるデータを抽出する。信号処理部３６は、電気信号から抽出されたデータをイベントデータとして記録する。

信号処理部３６は、同一の時刻情報を付加されたイベントデータが予め設定される期間内に複数存在する場合、これらのイベントデータが同一のレーザ光線により生じたものであると判断する。

なお、検出器４１から有線を介して受信した電気信号からデータが抽出される場合、信号処理部３６は、電気信号からデータを抽出した時刻から所定の期間を上記期間とする。

また、検出器４１から出力される電気信号からデータが抽出されず、オフセット値が付加されたデータが無線回路３４から出力される場合、信号処理部３６は、無線回路３４から出力される最初のデータに付加されるオフセット値に基づいて時刻を取得する。そして、信号処理部３６は、取得した時刻から所定の期間を上記期間とする。

信号処理部３６は、同一の時刻情報が付加されたイベントデータが複数の期間に存在する場合、すなわち、同一の時刻情報が付加されたイベントデータが２つ以上の期間に跨がって存在する場合、最初の期間以外の期間に存在するイベントデータを破棄する。

次に、以上のように構成された射撃訓練システムによる動作を詳細に説明する。図９は、受光器２０が無線信号を生成する際のフローチャートの例を示す図である。なお、本説明では、図３に示す装着例を利用する。

まず、検出器２１は、レーザ光線を電気信号に変換する（ステップＳ９１）。

復号処理部２２は、電気信号からデータを抽出し、データの抽出が完了すると、その旨を制御部２８へ通知する（ステップＳ９２）。

制御部２８は、通知を受けると、ＲＴＣ２６に時刻情報を出力させる（ステップＳ９３）。

復号処理部２２は、ＲＴＣ２６から出力される時刻情報を受信すると、時刻情報をデータに付加する（ステップＳ９４）。

無線回路２７は、制御部２８から送信指示があるか否か判断する（ステップＳ９５）。送信指示がない場合（ステップＳ９５のＮｏ）、無線回路２７は、指示があるまで待機する。送信指示がある場合（ステップＳ９５のＹｅｓ）、無線回路２７は、ＲＴＣ２６から出力される時刻情報と、復号処理部２２からのデータに付加される時刻情報との差を、オフセット値として算出する（ステップＳ９６）。

無線回路２７は、オフセット値を抽出されたデータに付加する（ステップＳ９７）。無線回路２７は、オフセット値が付加されたデータを無線信号へ変換し、変換した無線信号を送信する（ステップＳ９８）。

図１０は、処理器３０がユーザの負傷の度合いを決定する際のフローチャートの例を示す図である。

まず、信号処理部３６は、検出器４１−１〜４１−３から出力される電気信号を受信する（ステップＳ１０１）。信号処理部３６は、受信した電気信号からデータを抽出可能であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。受信した電気信号からデータを抽出可能である場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）、信号処理部３６は、抽出したデータをイベントデータとして内部メモリに記録し、経過時間の計測を開始する（ステップＳ１０３）。

続いて、信号処理部３６は、ＲＴＣ３５を参照し、経過時間が予め設定する待機時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。経過時間が待機時間以上である場合（ステップＳ５４のＹｅｓ）、信号処理部３６は、経過時間の計測が開始されてから待機時間に達するまでの間に記録したイベントデータが、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータであることを認定する（ステップＳ１０５）。すなわち、信号処理部３６は、同一の時刻を示す時刻情報が付加されたイベントデータと、検出器４１から出力される電気信号に基づくイベントデータとを、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータであるとする。

信号処理部３６は、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータに基づき、ユーザの負傷の度合いを決定する（ステップＳ１０６）。信号処理部３６は、ユーザの負傷の度合いを表示部に表示する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０２において、受信した電気信号からデータが抽出されない場合（ステップＳ１０２のＮｏ）、信号処理部３６は、無線回路３４から出力されるデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。無線回路３４からのデータを受信した場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、信号処理部３６は、無線信号受信時の時刻から、受信したデータに含まれるオフセット値と、無線通信による遅延時間とを引くことで、データが抽出された時刻を取得する（ステップＳ１０９）。信号処理部３６は、取得した時刻を付加したデータをイベントデータとして内部メモリに記録する（ステップＳ１０１０）。信号処理部３６は、経過時間の計測を開始する（ステップＳ１０１１）。無線回路３４からのデータを受信しない場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、信号処理部３６は、処理をステップＳ１０１へ移行させる。

ステップＳ１０１０において経過時間の計測を開始させた後、信号処理部３６は、記録したイベントデータに含まれるオフセット値と遅延時間との合計時間ｔを把握し、経過時間＋ｔが予め設定する待機時間以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０１２）。経過時間＋ｔが待機時間以上である場合（ステップＳ１０１２のＹｅｓ）、信号処理部３６は、処理をステップＳ１０５へ移行させる。経過時間＋ｔが待機時間未満である場合（ステップＳ１０１２のＮｏ）、信号処理部３６は、処理をステップＳ１０８へ移行させ、ステップＳ１０８〜ステップＳ１０１２を繰り返す。

ステップＳ１０４において、経過時間が待機時間未満である場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、信号処理部３６は、無線回路３４から出力されるデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ１０１３）。無線回路３４からのデータを受信した場合（ステップＳ１０１３のＹｅｓ）、信号処理部３６は、無線信号受信時の時刻から、受信したデータに含まれるオフセット値と、無線通信による遅延時間とを引くことで、データが抽出された時刻を取得する（ステップＳ１０１４）。信号処理部３６は、取得した時刻を付加したデータをイベントデータとして内部メモリに記録し（ステップＳ１０１５）、処理をステップＳ１０４へ移行させる。無線回路３４からのデータを受信しない場合（ステップＳ１０１３のＮｏ）、信号処理部３６は、処理をステップＳ１０４へ移行させる。

以上のように、第２の実施形態では、受光器２０は、電気信号から抽出したデータに、データを抽出してから無線信号を送信するまでの時刻をオフセット値として付加する。受光器２０は、オフセット値を付加したデータを無線信号に変換し、処理器３０へ送信する。処理器３０は、オフセット値に基づいてデータを抽出した時刻を取得し、取得した時刻についての時刻情報が付加されたデータをイベントデータとして記録する。そして、処理器３０は、記録するイベントデータのうち、同一の時刻を示す時刻情報が付加されたイベントデータを、１つのレーザ光線が照射されることで得られたイベントデータであると判断するようにしている。これにより、１つのレーザ光線に基づくデータが処理器３０へ到達するタイミングが同期しない場合であっても、処理器３０へ到達したデータを１つのレーザ光線に基づくものであると判断することが可能となる。また、無線信号間における干渉を回避するため、無線回路２７から無線信号を送信するタイミングを遅らせる等の処理を行う場合であっても、処理器３０へ到達したデータを１つのレーザ光線に基づくものであると判断することが可能となる。また、受光器２０のＲＴＣ２６と、処理器３０のＲＴＣ３５とが同期していなくても、処理器３０へ到達したデータを１つのレーザ光線に基づくものであると判断することが可能となる。

また、第２の実施形態では、処理器３０は、レーザ光線の１フレーム長及びレーザ光線を照射する周期に基づいて所定の期間を設定する。処理器３０は、この期間内に記録されたイベントデータが、１つのレーザ光線が照射されることで得られるイベントデータであるか否かを判断するようにしている。これにより、処理器３０は、レーザ光線が照射されたことをリアルタイムでユーザに通知することが可能となる。

したがって、第２の実施形態に係る射撃訓練システムによれば、同一のレーザ光線に基づくデータが処理器へ到達するタイミングが同期しない場合であっても、ユーザの負傷の度合いを正確に決定することができる。

なお、第２の実施形態では、照射器１０が、生成したレーザ光線を照射する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。例えば、照射器１０は、図７に示すように、ユニークなＩＤを生成する生成回路１３を備えていても構わない。制御部１１は、レーザ光線のレーザコードに含まれるデータにＩＤを付与するように生成回路１３を制御する。なお、制御部１１の内部処理により、レーザ光線にＩＤが付与されるようにしても構わない。

受光器２０の復号処理部２２は、電気信号からデータと共に、ＩＤを抽出する。復号処理部２２は、抽出したデータに、ＩＤ及び時刻情報を付加する。

処理器３０の信号処理部３６は、無線信号受信時の時刻から、オフセット値と、無線通信による遅延時間とを引くことで、データが抽出された時刻を取得する。信号処理部３６は、受信したデータに、取得した時刻情報を付加し、イベントデータとして記録する。信号処理部３６は、記録しているイベントデータのうち、同一の時刻情報が付加され、かつ、同一のＩＤが付加されているイベントデータを、同一のレーザ光線に基づいて発生したものであると判断する。これにより、信号処理部３６は、ユーザの負傷度合いを、より正確に決定することが可能となる。

本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…照射器、１１…制御部、１２…駆動回路、１３…生成回路、２０…受光器、２１…検出器、２２…復号処理部、２３，２６…ＲＴＣ、２４，２７…無線回路、２５，２８…制御部、３０…処理器、３１，３４…無線回路、３２，３５…ＲＴＣ、３３，３６…信号処理部、４１，４１−１〜４１−３…検出器。

Claims (24)

1. レーザ光線を照射する照射器と、
   前記レーザ光線を受光し、受光した前記レーザ光線に基づく無線信号を送信する受光器と、
   前記無線信号を受信することで、前記レーザ光線を受光したことを認識する処理器と
   を具備し、
   前記受光器は、
   前記レーザ光線を受光すると電気信号を生成する検出器と、
   時刻を計時する計時部と、
   前記電気信号からデータを抽出し、前記データが抽出された時刻を示す時刻情報を前記計時部から受け取り、前記抽出したデータに前記時刻情報を付加する復号処理部と、
   前記時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する無線送信回路と
   を備え、
   前記処理器は、
   前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記時刻情報が付加されたデータに変換する無線受信回路と、
   前記時刻情報が付加されたデータのうち、同一の時刻情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する信号処理部と
   を備える射撃訓練システム。
2. 前記信号処理部は、予め設定される期間内で前記時刻情報が付加されたデータを受信し、前記受信したデータのうち、同一の時刻情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項１記載の射撃訓練システム。
3. 前記予め設定される期間は、前記照射器が照射するレーザ光線の１フレーム長、及び、前記照射器がレーザ光線を照射する周期に基づいて設定される請求項２記載の射撃訓練システム。
4. 前記処理器と有線で接続され、前記レーザ光線を受光すると電気信号を生成する有線検出器をさらに具備し、
   前記信号処理部は、
   前記有線検出器から供給される電気信号からデータを抽出し、
   前記時刻情報が付加されたデータのうち、同一の時刻情報が付加されているデータと、前記抽出したデータとを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項１記載の射撃訓練システム。
5. 前記処理器は、基準時刻を計時する基準計時部をさらに備え、
   前記信号処理部は、前記基準計時部が計時する基準時刻に基づいて、前記受光器の前記計時部に時刻を更新させる請求項１記載の射撃訓練システム。
6. 前記照射器は、前記レーザ光線を、識別情報を付与して照射し、
   前記復号処理部は、前記電気信号からデータ及び前記識別情報を抽出し、前記抽出したデータに前記識別情報及び前記時刻情報を付加し、
   前記無線送信回路は、前記識別情報及び前記時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信し、
   前記無線受信回路は、前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記識別情報及び前記時刻情報が付加されたデータに変換し、
   前記信号処理部は、前記時刻情報及び前記識別情報が付加されたデータのうち、同一の時刻情報が付加され、かつ、同一の識別情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項１記載の射撃訓練システム。
7. レーザ光線を照射する照射器と、前記レーザ光線を受光し、受光した前記レーザ光線に基づく無線信号を送信する受光器と、前記無線信号を受信することで、前記レーザ光線を受光したことを認識する処理器とを備える射撃訓練システムで用いられる前記受光器において、
   前記照射器から照射されたレーザ光線を受光すると電気信号を生成する検出器と、
   時刻を計算する計時部と、
   前記電気信号からデータを抽出し、前記データが抽出された時刻を示す時刻情報を前記計時部から受け取り、前記抽出したデータに前記時刻情報を付加する復号処理部と、
   前記時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する無線送信回路と
   を具備し、
   前記無線信号は、前記処理器で、前記時刻情報が付加されたデータに変換され、
   前記変換されたデータは、前記付加されている時刻情報と同一の時刻情報が付加されているデータと、同一のレーザ光線が照射されることで発生したと前記処理器で判断される受光装置。
8. 前記照射器が、前記レーザ光線を、識別情報を付与して照射する場合、
   前記復号処理部は、前記電気信号からデータ及び前記識別情報を抽出し、前記抽出したデータに前記識別情報及び前記時刻情報を付加し、
   前記無線送信回路は、前記識別情報及び前記時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する請求項７記載の受光装置。
9. 照射器から照射されるレーザ光線に基づいて生成する無線信号を送信する受光器と、
   前記無線信号を受信することで、前記レーザ光線を受光したことを認識する処理器と
   を具備し、
   前記受光器は、
   時刻を計時する計時部と、
   前記レーザ光線を受光することで生成される電気信号からデータを抽出し、前記データが抽出された時刻を示す時刻情報を前記計時部から受け取り、前記抽出したデータに前記時刻情報を付加する復号処理部と、
   前記時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する無線送信回路と
   を備え、
   前記処理器は、
   前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記時刻情報が付加されたデータに変換する無線受信回路と、
   前記時刻情報が付加されたデータのうち、同一の時刻情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する信号処理部と
   を備える射撃訓練システム。
10. 前記信号処理部は、予め設定される期間内で前記時刻情報が付加されたデータを受信し、前記受信したデータのうち、同一の時刻情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項９記載の射撃訓練システム。
11. 前記予め設定される期間は、前記照射器が照射するレーザ光線の１フレーム長、及び、前記照射器がレーザ光線を照射する周期に基づいて設定される請求項１０記載の射撃訓練システム。
12. 前記処理器は、基準時刻を計時する基準計時部をさらに備え、
    前記信号処理部は、前記基準計時部が計時する基準時刻に基づいて、前記受光器の前記計時部に時刻を更新させる請求項９記載の射撃訓練システム。
13. 前記照射器が前記レーザ光線を、識別情報を付与して照射する場合、
    前記復号処理部は、前記電気信号からデータ及び前記識別情報を抽出し、前記抽出したデータに前記識別情報及び前記時刻情報を付加し、
    前記無線送信回路は、前記識別情報及び前記時刻情報が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信し、
    前記無線受信回路は、前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記識別情報及び前記時刻情報が付加されたデータに変換し、
    前記信号処理部は、前記時刻情報及び前記識別情報が付加されたデータのうち、同一の時刻情報が付加され、かつ、同一の識別情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項９記載の射撃訓練システム。
14. レーザ光線を照射する照射器と、
    前記レーザ光線を受光し、受光した前記レーザ光線に基づく無線信号を送信する受光器と、
    前記無線信号を受信することで、前記レーザ光線を受光したことを認識する処理器と
    を具備し、
    前記受光器は、
    前記レーザ光線を受光すると電気信号を生成する検出器と、
    時刻を計時する計時部と、
    前記電気信号からデータを抽出し、前記データが抽出された時刻を示す時刻情報を前記計時部から受け取り、前記抽出したデータに前記時刻情報を付加する復号処理部と、
    前記データに付加される時刻情報により示される時刻と、無線信号を送信する時刻との差からオフセット値を取得して前記抽出されたデータに付加し、前記オフセット値を付加したデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する無線送信回路と
    を備え、
    前記処理器は、
    前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記オフセット値が付加されたデータに変換する無線受信回路と、
    前記オフセット値に基づき、データが取得された時刻を算出し、取得された時刻が同一のデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する信号処理部と
    を備える射撃訓練システム。
15. 前記信号処理部は、予め設定される期間内で前記オフセット値が付加されたデータを受信し、前記受信したデータのうち、取得された時刻が同一のデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項１４記載の射撃訓練システム。
16. 前記予め設定される期間は、前記照射器が照射するレーザ光線の１フレーム長、及び、前記照射器がレーザ光線を照射する周期に基づいて設定される請求項１５記載の射撃訓練システム。
17. 前記処理器と有線で接続され、前記レーザ光線を受光すると電気信号を生成する有線検出器をさらに具備し、
    前記信号処理部は、
    前記有線検出器から供給される電気信号からデータを抽出し、
    前記オフセット値が付加されたデータのうち、取得された時刻が同一のデータと、前記抽出したデータとを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項１４記載の射撃訓練システム。
18. 前記照射器は、前記レーザ光線を、識別情報を付与して照射し、
    前記復号処理部は、前記電気信号からデータ及び前記識別情報を抽出し、前記抽出したデータに前記識別情報及び前記時刻情報を付加し、
    前記無線送信回路は、前記識別情報及び前記オフセット値が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信し、
    前記無線受信回路は、前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記識別情報及び前記オフセット値が付加されたデータに変換し、
    前記信号処理部は、前記オフセット値及び前記識別情報が付加されたデータのうち、同一の時刻に取得され、かつ、同一の識別情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項１４記載の射撃訓練システム。
19. レーザ光線を照射する照射器と、前記レーザ光線を受光し、受光した前記レーザ光線に基づく無線信号を送信する受光器と、前記無線信号を受信することで、前記レーザ光線を受光したことを認識する処理器とを備える射撃訓練システムで用いられる前記受光器において、
    前記照射器から照射されたレーザ光線を受光すると電気信号を生成する検出器と、
    時刻を計算する計時部と、
    前記電気信号からデータを抽出し、前記データが抽出された時刻を示す時刻情報を前記計時部から受け取り、前記抽出したデータに前記時刻情報を付加する復号処理部と、
    前記データに付加される時刻情報により示される時刻と、無線信号を送信する時刻との差からオフセット値を取得して前記抽出されたデータに付加し、前記オフセット値が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する無線送信回路と
    を具備し、
    前記無線信号は、前記処理器で、前記オフセット値が付加されたデータに変換され、
    前記変換されたデータは、前記付加されているオフセット値に基づいて算出される時刻と同一の時刻が算出されるオフセット値が付加されているデータと、同一のレーザ光線が照射されることで発生したと前記処理器で判断される受光装置。
    
20. 前記照射器が、前記レーザ光線を、識別情報を付与して照射する場合、
    前記復号処理部は、前記電気信号からデータ及び前記識別情報を抽出し、前記抽出したデータに前記識別情報及び前記時刻情報を付加し、
    前記無線送信回路は、前記識別情報及び前記オフセット値が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する請求項１９記載の受光装置。
21. 照射器から照射されるレーザ光線に基づいて生成する無線信号を送信する受光器と、
    前記無線信号を受信することで、前記レーザ光線を受光したことを認識する処理器と
    を具備し、
    前記受光器は、
    時刻を計時する計時部と、
    前記レーザ光線を受光することで生成される電気信号からデータを抽出し、前記データが抽出された時刻を示す時刻情報を前記計時部から受け取り、前記抽出したデータに前記時刻情報を付加する復号処理部と、
    前記データに付加される時刻情報により示される時刻と、無線信号を送信する時刻との差からオフセット値を取得して前記抽出されたデータに付加し、前記オフセット値が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信する無線送信回路と
    を備え、
    前記処理器は、
    前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記オフセット値が付加されたデータに変換する無線受信回路と、
    前記オフセット値に基づき、データが取得された時刻を算出し、取得された時刻が同一のデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する信号処理部と
    を備える射撃訓練システム。
22. 前記信号処理部は、予め設定される期間内で前記オフセット値が付加されたデータを受信し、前記受信したデータのうち、取得された時刻が同一のデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項２１記載の射撃訓練システム。
23. 前記予め設定される期間は、前記照射器が照射するレーザ光線の１フレーム長、及び、前記照射器がレーザ光線を照射する周期に基づいて設定される請求項２２記載の射撃訓練システム。
24. 前記照射器が前記レーザ光線を、識別情報を付与して照射する場合、
    前記復号処理部は、前記電気信号からデータ及び前記識別情報を抽出し、前記抽出したデータに前記識別情報及び前記時刻情報を付加し、
    前記無線送信回路は、前記識別情報及び前記オフセット値が付加されたデータを無線信号に変換し、前記無線信号を送信し、
    前記無線受信回路は、前記無線信号を受信し、受信した無線信号を前記識別情報及び前記オフセット値が付加されたデータに変換し、
    前記信号処理部は、前記オフセット値及び前記識別情報が付加されたデータのうち、同一の時刻に取得され、かつ、同一の識別情報が付加されているデータを、同一のレーザ光線が照射されることで発生したデータであると判断する請求項２１記載の射撃訓練システム。

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