JP7100521B2 - 訓練システム及び射撃判定方法 - Google Patents
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Description
従来、実弾の代わりにレーザ光を用いて実践に近い射撃訓練を提供する訓練システムがある。
訓練システムでは、車両や人員に搭載(装着)されるレーザ受信装置が、他の車両や人員の火器や銃等のレーザ送信装置から発射されたレーザ光を受光すると、当該射撃が「命中」又は「至近」又は「外れ」のいずれに該当するかを判定する処理(射撃判定処理)を行っている。
ここで、「命中」とは、弾が直接当たったことであり、「至近」とは、直接は当たっていないが、爆風や破片などで何らかの被害が及ぶ可能性がある範囲に着弾した状態を示す。
レーザ強度による判定は、主として車両用装置で用いられ、受光部位とテーブルによる判定は、主として人員用装置で用いられる。
従来のレーザ強度による射撃判定方法について図9を用いて説明する。図9は、従来のレーザ強度による射撃判定方法を示す説明図であり、(a)は判定方法の概略図、(b)はレーザ光の強度の模式説明図、(c)は受光器の特性を示す説明図である。
図9(a)に示すように、車両又は人員に搭載されるレーザ受信装置にはレーザ光を受光する受光器81と、命中又は至近の判定を行う制御部82が設けられている。
そして、Hレベル、Lレベルのそれぞれについて、読み取ったデータを、H信号用ライン又はL信号用ラインにより制御部82に出力する。
例えば、図9(a)の例は、「命中」と判定され、(c)の例は、「至近」と判定される。
次に、従来の受光部位とテーブルによる射撃判定方法について図10を用いて説明する。図10は、従来の受光部位とテーブルによる射撃判定方法を示す説明図であり、(a)はレーザ受信装置の概略、(b)は受光パターンテーブルの例、(c)は判定例を示している。
図10(a)に示すように、レーザ受信装置には、受光器91a~91d(受光器91とする)と制御部92とを備えている。
各受光器91は、Hレベルの閾値を保持しており、Hレベル以上のレーザデータのみを有効とし、Lレベルのレーザデータは無効とする。
図10(a)の例では、受光器91bと受光器91cがレーザ光を受光し、制御部92で両者のデータを比較して一致した場合を示している。この場合は制御部92は、受光器91bと受光器91cで受光したと判定する。
具体的には、受光パターンテーブルは、組み合わせ番号に対応して、レーザ受光パターンと、予め設定された命中部位A~Dの割合と、至近となる割合とを記憶している。命中部位A~Dは、例えば、頭、腹、…等である。
そして、制御部92では、1~100の範囲で乱数を取得して、取得された乱数に応じて結果を判定する。乱数に対応する判定結果は、図10(c)に示すように、予め対応テーブルで規定されている。
図10(c)の例では、取得した乱数が85であったため、「至近」と判定される。このように、従来の受光部位とテーブルによる判定では、取得する乱数によって判定結果が異なるものとなる。
尚、訓練システムに関する従来技術としては、特開2018-54182号公報「射撃訓練システム」(特許文献1)、特開2014-169797号公報「射撃訓練システム」(特許文献2)がある。
また、従来の、受光部位とテーブルによる判定では、複数の受光器が必要なため、装置コストが増大し、また、テーブル設定値と乱数により判定するため、同じ受光パターンであっても判定結果が異なることがあり、実際は命中していても至近と判定してしまう等、判定の精度が低いという問題点があった。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る訓練システム(本システム)及び射撃判定方法(本方法)は、レーザ受信装置に、Hレベルのレーザデータを取得する受光器と、命中か至近かを判定する射撃判定処理を行う制御部とを備え、受光器が、射撃側のレーザ送信装置から発射された同一のデータとチェックコードの組を3組含むデータセットを受信し、制御部が、受信したデータセットの3つのデータからチェックコードを算出して、対応するチェックコードと比較して、一致した場合には当該データを成立データとし、一致しなかった場合には不成立データとして判定し、1セット内で、成立データが3つの場合には「命中」と判定し、成立データが1つ又は2つの場合に、成立データと不成立データとを比較して、不一致箇所の数をカウントし、カウント値が予め設定した一定数を超えた場合に「至近」と判定し、カウント値が一定数以下の場合に「命中」と判定するようにしており、装置を簡易にできると共に、受信したデータが同一であれば、同一の判定結果が得られ、命中/至近の射撃判定の精度を向上させることができるものである。
本発明の実施の形態に係る訓練システム(本訓練システム)の概略構成について図1を用いて説明する。図1は、本訓練システムの全体構成を示す概略図である。
図1に示すように、本訓練システムは、銃や火器等のレーザ送信装置から、実弾を模擬したレーザデータを送信(発射)し、車両や人員に搭載されるレーザ受信装置でレーザ信号を受信する。
発射者のレーザ送信装置や被弾者のレーザ受信装置は、発射時及び被弾時の情報を自己に記憶し、同時にホスト局に通知する機能を有している。
次に、本訓練システムにおいて、訓練者に装着される人員用装置(本人員用装置)について図2を用いて説明する。図2は、本人員用装置の構成図である。
図2に示すように、本人員用装置は、上述したレーザ受信装置であり、制御装置10と、受光部13と、発光部14と、現示部15と、無線部16と、赤外線通信部17と、無線装置18と、電源19とを備えている。
制御部11は、プログラムを起動して各種処理を行う処理部であり、本実施の形態の特徴となるレーザ光受光時の処理(受光処理)を行う。特に、本人員用装置では、命中/至近の判定(射撃判定)を行う処理が特徴となっている。受光処理及び射撃判定の処理については後述する。
記憶部12は、制御部11で起動される処理プログラムや、被弾の状況に応じて損傷の内容や程度を規定する損耗判定用テーブル、訓練に必要な訓練情報等を記憶している。
これにより、Lレベルの信号線は不要となり、従来のレーザ強度による判定のように、2種類(HレベルとLレベル)の信号線を備える必要はなく、装置コストを低減できるものである。
現示部15は、音や文字表示で被弾を報知する。
無線部16は、訓練者が所持する携行火器との無線通信を行う。
赤外線通信部17は、赤外線による送受信を行う。
無線装置18は、図1に示したホスト局との無線通信を行う。
電源19は、装置全体に電力を供給する。
次に、本実施の形態に係る車両用装置(本車両用装置)について図3を用いて説明する。図3は、本車両用装置の構成図である。
図3に示すように、本車両用装置は、レーザ受信装置であり、車両内部に設けられる制御装置20と、制御装置20に接続する表示部23、無線部24、赤外線通信部25、無線装置26、電源27と、車両の各部でレーザ光を受光してその情報を制御装置20に送信する受光/表示装置30-1~30-n(受光/表示装置30と記載することもある)と、各受光/表示装置30に接続する受光部34及び表示部35を備えている。
以下、人員用装置10と異なる部分について説明し、同様の部分については説明を省略する。
表示部23は、訓練の情報や被弾の状況、損耗の状況等を表示する。
無線部24は、各受光/表示装置30と制御部21との無線通信におけるHUB(中央装置)として機能する。
制御部31は、受光したレーザ光に基づくデータを無線部32を介して制御装置20に送信する。
無線部32は、無線部24との無線通信を行い、NODE(ノード)として機能する。
表示部35は、被弾の状況等を表示する。
次に、本実施の形態に係るレーザ受信装置の概要について図4を用いて説明する。図4は、本実施の形態に係るレーザ受信装置の概要を示す模式説明図である。
図4に示すように、本レーザ受信装置は、Hレベルの閾値を備えた受光器41でレーザ光を受光し、データを受信して制御部42に出力する。図4に示すように、受光器41は、Hレベルの閾値以上を受光すると「1」とし、閾値未満は「0」としてデジタル変換を行う。
つまり、本レーザ受信装置では、Hレベルのデータのみを用いて、命中/至近の判定を行うものである。
尚、受光器41は、図2に示した受光部13、又は図3に示した受光部34に相当しており、制御部42は、制御部11又は21に相当している。
これは、従来のレーザ受信装置のように、複数の受光器がなければ命中/至近判定を行うことができないものとは異なっている。
このような構成とすることにより、受光器41の位置によって被弾箇所を特定して、損耗判定に利用することが可能となる。
本レーザ受信装置における命中/至近の判定方法について説明する前に、レーザ送信装置から送信されるデータフォーマットと、受信データに基づいて行われるデータ成立判定の処理について図5を用いて説明する。図5は、レーザ光のデータフォーマットとデータ成立判定の概要を示す説明図である。
ここで、データ成立判定とは、受信したデータの妥当性を判定するものである。
尚、データ及びチェックコードは、「0」と「1」の組み合わせで構成される。
また、算出したチェックコードと正しいチェックコードとが一致しなかった場合には、「データ不成立」として判定する。
図5の例では、データセットの内、データ1が成立、データ2とデータ3が不成立となっている。
尚、データ成立カウンタが「3」の場合には「命中」と判定され、記憶部に記憶される。「0」の場合には「外れ」となる。外れの場合にはデータセットは破棄されるが、「外れ」の結果を記憶部に記憶してもよい。
次に、本レーザ受信装置における射撃判定処理の内、至近を判定する処理の概要について図6を用いて説明する。図6は、本レーザ受信装置における至近判定の概要を示す説明図である。
図6に示すように、制御部42は、不成立データを読み込み、成立データと1ビットずつ比較する。図6の例は、図5の続きを示しており、図5の成立判定において、データ1が成立データ、データ2及びデータ3が不成立データと判定された場合である。
そして、成立データが「1」で不成立データが「0」となって、両者が不一致となるビットがあると、制御部42は、不一致カウンタに1を加算する。
データ2についての比較が終わると、制御部42は、(b)に示すように、データ3について同様に成立データとの比較を行う。
成立データが「1」で不成立データが「0」の場合、つまり、データが「1」から「0」に変化した場合には、レーザ光の中心から外れたことによりパワーが低下してHレベルの閾値を超えなかったと考えられるが、逆に、「0」から「1」に変化した場合には、ノイズ等の影響が考えられるためである。
このようにして、本レーザ受信装置における至近判定が行われる。
これにより、本システムでは、Hレベルのデータのみを用いて至近判定を行うことができるものである。
次に、本レーザ受信装置の制御部42における受光処理について図7を用いて説明する。図7は、本レーザ受信装置における受光処理を示すフローチャートである。
図7に示すように、本レーザ受信装置は、起動されると、レーザ光の受信を待ち受け(100)、受信すると(Yesの場合)、データ成立判定処理を行う(110)。
データ成立判定処理は、図5に示した処理に相当しており、受信したデータセット内の3つのデータのそれぞれについて、受信データから算出したチェックコードと、受信した正しいチェックコードとを比較して、各受信データの成立/不成立を判定する処理である。
また、処理112において、当該データが不成立であれば、処理116に移行する。
処理116で、判定回数が3回に達した場合(Noの場合)には、本レーザ受信装置は、データセットに含まれる3つのデータについて成立判定が完了したとして、成立データカウンタの値が0かどうか、つまり成立データが1つもなかったかどうかを判断する(118)。
処理122において、成立データカウンタの値が3であった場合(Yesの場合)には、本レーザ受信装置は、処理134に移行して当該データセットを「命中」と判定する(134)。
更に、本レーザ受信装置は、受信したレーザデータに含まれる火器の種類、弾種、発射位置等の情報に基づいて、従来と同様の損耗判定テーブルを参照して損耗判定を行って(138)、処理140に移行し、損耗の現示や表示を行う(140)。
そして、本レーザ受信装置は、処理100に戻って、次のレーザ光の受信を待ち受ける。
このようにして、本レーザ受信装置における受光処理が行われるものである。
図7に示した受光処理の内、処理110~136の処理が本レーザ受信装置の特徴部分となっている。特に、処理130~処理136が、至近判定処理となる。
次に、図7の処理130に示した不一致データ数カウント処理について図8を用いて説明する。図8は、図7の処理130に示した不一致データ数カウント処理を示すフローチャートである。
図8に示すように、本レーザ受信装置は、不一致データ数カウント処理が開始されると、不成立データを選択し(200)、当該不成立データと成立データとをビットごとに比較して(202)、両者が一致するかどうかを判断する(204)。処理200において、不成立データが2つある場合には、例えば、番号の若い方から選択し、処理204において、成立データが2つある場合には、例えば、番号の若い方を選択して使用する。
処理206で、不一致の内容が「1」→「0」ではなかった場合(Noの場合)には、本レーザ受信装置は、処理210に移行する。
また、処理206で、不一致の内容が「1」→「0」であった場合(Yesの場合)には、本レーザ受信装置は、不一致カウンタに1を加算して(208)、処理210に移行する。
尚、本レーザ受信装置では、不成立データは1個又は2個であるため、処理200~212は、最大で2回行うことになる。
このようにして、本レーザ受信装置における不一致データ数カウント処理が行われるものである。
本訓練システム及び本射撃判定方法は、レーザ受信装置に、Hレベルのレーザデータを取得する受光器41と、命中か至近かを判定する射撃判定処理を行う制御部42とを備え、受光器41が、射撃側のレーザ送信装置から発射された同一のデータとチェックコードの組を複数含むデータセットを受信し、制御部42が、受信したデータセットの複数のデータからチェックコードを算出して、対応するチェックコードと比較して、一致した場合には当該データを成立データとし、一致しなかった場合には不成立データとして判定し、1セット内で、全てのデータが成立データの場合には「命中」と判定し、一部のデータが成立データの場合に、成立データと不成立データとをビット毎に比較して、不一致箇所の数をカウントし、カウント値が予め設定した一定数を超える場合に「至近」と判定し、カウント値が一定数以下の場合に「命中」と判定するようにしており、装置を簡易にできると共に、乱数やテーブルを用いないため、受信したデータが同一であれば、同一の判定結果が得られ、命中/至近の射撃判定の精度を向上させることができる効果がある。
Claims (5)
- レーザ送信装置から発射されたレーザ光を受信するレーザ受信装置を備えた訓練システムであって、
前記レーザ受信装置が、
複数の同一データとチェックコードとを有するデータセットを含むレーザ光を受光して、デジタル変換したデータを出力する受光部と、
前記受光部から入力されたデータセットのデータについて、前記チェックコードを用いて成立データであるか、不成立データであるかを判定し、データセットの全てのデータが成立データである場合には「命中」と判定し、データセットの一部のデータが成立データである場合には、当該データセット内の前記成立データと不成立データとを比較して、不一致となった箇所の数をカウントし、前記カウント値が予め設定された閾値以下であれば「命中」と判定し、前記カウント値が前記閾値を超えていれば「至近」と判定する射撃判定処理を行う制御部とを備えたことを特徴とする訓練システム。 - 受光部が、受光したレーザ光の受光レベルが特定レベル以上であれば「1」とし、前記特定レベル未満であれば「0」として変換することを特徴とする請求項1記載の訓練システム。
- 制御部が、成立データと不成立データの比較において、対応するデジタルデータが不一致となった場合に、成立データが「1」で不成立データが「0」の場合にはカウントし、成立データが「0」で不成立データが「1」の場合にはカウントしないことを特徴とする請求項1又は2記載の訓練システム。
- 訓練システムのレーザ受信装置における射撃判定方法であって、
受光部が、複数の同一データとチェックコードとを有するデータセットを含むレーザ光を受光して、デジタル変換したデータを出力し、
制御部が、前記受光部から入力されたデータセットのデータについて、前記チェックコードを用いて成立データであるか、不成立データであるかを判定し、データセットの全てのデータが成立データである場合には「命中」と判定し、データセットの一部のデータが成立データである場合には、当該データセット内の前記成立データと不成立データとを比較して、不一致となった箇所の数をカウントし、前記カウント値が予め設定された閾値以下であれば「命中」と判定し、前記カウント値が前記閾値を超えていれば「至近」と判定することを特徴とする射撃判定方法。 - 制御部が、成立データと不成立データの比較において、対応するデジタルデータが不一致となった場合に、成立データが「1」で不成立データが「0」の場合にはカウントし、成立データが「0」で不成立データが「1」の場合にはカウントしないことを特徴とする請求項4記載の射撃判定方法。
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