WO2023195503A1 - 画像記録用デバイス及び銃 - Google Patents

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WO2023195503A1
WO2023195503A1 PCT/JP2023/014157 JP2023014157W WO2023195503A1 WO 2023195503 A1 WO2023195503 A1 WO 2023195503A1 JP 2023014157 W JP2023014157 W JP 2023014157W WO 2023195503 A1 WO2023195503 A1 WO 2023195503A1
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WO
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gun
acceleration sensor
recording device
image recording
state
Prior art date
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PCT/JP2023/014157
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English (en)
French (fr)
Inventor
芳樹 鴇田
成明 佐藤
Original Assignee
株式会社スカイワーカーズ
成福通商貿易有限会社
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00—Sighting devices
    • F41G1/38—Telescopic sights specially adapted for smallarms or ordnance; Supports or mountings therefor
    • F41G1/387—Mounting telescopic sights on smallarms

Definitions

  • the present invention relates to an image recording device that can be mounted on a gun, and a gun equipped with the device.
  • an accelerometer is used to measure the timing of firing.
  • a technique for detecting firing timing by measuring the frequency spectrum of the emitted light has been disclosed. Specifically, a fast Fourier transform is applied to the output signal of the accelerometer to filter out frequency components outside the frequency band of about 5 kHz to 10 kHz, and then an energy pulse between 5 kHz and 10 kHz is searched for. It is.
  • An object of the present invention is to provide an image recording device and a gun capable of recording images (moving images and/or still images) before and after the image including the image.
  • the inventors focused on the fact that the shooter's movement when aiming is a static state that exists for a certain period of time before pulling the trigger (aiming state). discovered that by detecting movement of a predetermined value or more during aiming, false detection of gun mechanism movements linked to gun triggering, such as firing, can be reduced.
  • the image recording device is an image recording device (1) that is attached to a gun, and includes: an imaging unit (12) capable of continuously capturing images in the aiming direction; an acceleration sensor (41); an arithmetic processing unit (43) that detects the timing of the operation of a mechanism linked to the trigger operation of the gun based on the output value of the acceleration sensor; The arithmetic processing unit (43) A stationary state is determined when the amount of change in the output value of the acceleration sensor (41) is smaller than a preset first threshold, and the stationary state continues for a preset time period.
  • a second threshold which is a preset threshold and is greater than or equal to the first threshold; detecting and determining that a mechanism linked to the trigger operation of the gun has operated, It is characterized in that among the images captured by the imaging unit (12), images for a certain period including the timing are recorded.
  • the acceleration sensor (41) is a three-axis acceleration sensor
  • the first threshold value and the second threshold value can be set for each axis
  • the arithmetic processing unit (43) A stationary state is determined when the output values of all axes of the three-axis acceleration sensor are smaller than a first threshold value for each axis, and the stationary state continues beyond a preset time. determining that the aiming state is in progress, and detecting that the output values of all the axes of the three-axis acceleration sensor have become larger than the second threshold value of each axis during the aiming state, It is determined that a mechanism linked to the trigger operation of the gun has operated.
  • the second threshold value for the one axis capable of detecting acceleration in the ray direction is a larger value than the second threshold values for the other two axes. It is characterized by
  • the first threshold value and the second threshold value may be selectable/settable by a switching means such as a dip switch in the device or a nonvolatile memory that can be rewritten from the outside.
  • the acceleration sensor is also used to detect the aiming state before the trigger operation of the gun, it is possible to reduce erroneous detection of the operation of the gun mechanism that is linked to the trigger operation of the gun, such as firing, and the gun mechanism It is possible to record images before and after the operation, including the operation timing, as well as images at the moment the gun mechanism operates.
  • FIG. 1 is an external view of a gun equipped with an image recording device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the image recording device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is an internal configuration diagram of the image recording device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a component mounting diagram of the image recording device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of trigger determination processing in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of display of recorded data in a nonvolatile memory according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the flow of image display when a shot is detected on a personal computer.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of an image display screen when a shot is detected on the personal computer.
  • FIG. 2 is an external view of a gun equipped with an image recording device according to a second embodiment of the present invention.
  • 10 is an internal configuration diagram of the image recording device of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a functional
  • the image recording device 1 can be used by being attached to a commercially available firearm 90.
  • the image recording device 1 may be provided with a rail mounting section 2 compatible with a general-purpose 20 mm rail, and the device may be mounted on the rail of a firearm 90 using the rail mounting section 2.
  • the mounting position is not limited to the position shown in FIG. 1, but may be mounted at other positions such as the lower part of the gun barrel hand guard.
  • an adapter to the rail attachment part 2 it becomes possible to attach it to any firearm.
  • the image recording device 1 is composed of a telephoto lens 11, a camera board (imaging section) 12, a microcomputer board 13, a sensor board 14, and a nonvolatile memory 15.
  • a telephoto lens 11 a camera board (imaging section) 12
  • a microcomputer board 13 a sensor board 14
  • a nonvolatile memory 15 Each of the substrates 12-14 can also be constructed as one piece.
  • a micro SD can be used as the nonvolatile memory 15.
  • the camera board 12 has a CMOS sensor, captures an image obtained through the telephoto lens 11, and passes the image data (for example, RGB data) to the microcomputer board 13.
  • image data for example, RGB data
  • the sensor board 14 has a three-axis acceleration sensor 41 and an arithmetic processing section 43 that executes a trigger determination process 42 that detects firing timing.
  • the microcomputer board 13 has a ring buffer 31 for cyclically storing image data, and a communication section 32 for communicating with external equipment such as the user's mobile terminal 50.
  • the communication unit 32 and the mobile terminal 50 can be connected by, for example, Bluetooth (registered trademark), but the communication standard is not limited thereto, and any communication standard can be used.
  • the microcomputer board 13 also converts the image data stored in the ring buffer 31 into a non-volatile state based on the results of an image data acquisition process 33 that acquires image data from the camera board 12 and stores it in the ring buffer 31, and a trigger determination process 42.
  • Processing 42 and processing 33 to 35 can each be realized by a program as a function of a computer (CPU).
  • Each component of the image recording device 1 having the above functions is implemented as shown in FIG. 3. Note that the method of mounting each component is not limited to this, and may be implemented as shown in FIG. 4, for example.
  • a single focus lens 11a is provided instead of the telephoto lens 11. By using the single focus lens 11a, there is no need for focusing.
  • the camera board 12 to which the single focus lens 11a and CMOS sensor 12a (not shown) are attached is connected to the microcomputer board 13 with a flexible cable 17a, and the signal output from the CMOS sensor 12a is processed by the microcomputer board 13. Pass it to Department 36.
  • the microcomputer board 13 and the sensor board 14 are formed integrally.
  • the arithmetic processing section 36 of the microcomputer board 13 executes the image data acquisition process 33 to acquire the image data acquired by the imaging section 12.
  • the data is sequentially stored in the ring buffer 31.
  • a recording process 34 is executed to write the image data stored in the ring buffer 31 to the nonvolatile memory 15.
  • the non-volatile memory 15 may store not only moving image data for a certain period including the firing timing, but also still image data at the moment of firing and the value of the acceleration sensor passed from the sensor board 14.
  • the arithmetic processing unit 36 executes the communication process 35 and transmits the data stored in the nonvolatile memory 15 to the mobile terminal 50 via the communication unit 32.
  • the mobile terminal 50 may be another computer device such as a general-purpose personal computer (PC).
  • the calculation processing unit 43 of the sensor board 14 is configured in advance for each of the x, y, and z axes of the 3-axis acceleration sensor 41.
  • the parameters are read (S102, S103).
  • This parameter is composed of a static parameter (first threshold) and a vibration parameter (second threshold).
  • the static parameter serves as a threshold for detecting the shooter's stationary state while aiming, and the vibration parameter serves as a threshold for detecting subsequent firing.
  • the value of the vibration parameter for each axis is greater than the value of the static parameter.
  • These parameters can be stored as predetermined fixed values in a program or in a non-volatile memory provided exclusively for the parameters. - It may be possible to change it.
  • Each parameter is read into the program through the processing in steps S102 and S103.
  • the trigger determination process 42 repeats the following loop 1 process (stationary state detection process) (S104a, S104b).
  • acceleration data for each of the three axes is acquired from the acceleration sensor 41 (S105).
  • the absolute value of the difference from the previous value is determined for each of the three axes (S106, S107).
  • step S110 it is determined whether the counted-up stationary time has exceeded a preset time (S110), and if it has exceeded it, the process of loop 2 (shot detection process) to be described later is executed (S113a, S113b). On the other hand, if it is determined in step S110 that the counted-up stationary time has not exceeded the preset time, the values of the acceleration sensors of each axis are saved (S111). Then, the process returns to step S104a to execute the next loop 1 process. Note that if "NO" in step S108, the rest time is cleared (S112).
  • step S113a In the firing detection process (S113a, S113b), first, acceleration data for each of the three axes is acquired from the acceleration sensor 41 (S114). Then, for each axis, the absolute value of the difference from the previous value is determined (S115, S116). Next, it is determined whether the value obtained in step S116 for each axis is larger than the vibration parameter (S117), and if it is larger for all axes, the firing flag is turned on and the recording process 34 is started. Then, the video data stored in the ring buffer 31 is written into the nonvolatile memory 15 (S119). At this time, video data up to a certain period of time after the firing flag is turned on may also be saved. When the storage of the video data is completed, the firing flag is turned off (S120). Then, acceleration data for each axis in the x, y, and z directions is saved (S121). This acceleration data is used as the previous value in the process of step S115 during the next loop.
  • step S117 it is determined for each axis whether the value obtained in step S116 is smaller than the static parameter (S122), and if it is smaller for all axes, the process moves to step S121. and repeat the subsequent processing.
  • step S122 if the absolute value of the difference from the previous value of acceleration data for one axis is larger than the stationary parameter, the process moves to step S112 of the stationary state detection process, the stationary time is cleared, and then the process from step S111 onward is performed. repeat.
  • the data stored in the nonvolatile memory 15 in step S119 can be played back on the mobile terminal 50, personal computer (PC), or the like.
  • Figure 6 shows images at each stage of aiming, firing, recoil, and follow-through, and the waveforms of each axis of the 3-axis acceleration sensor.
  • video data for several seconds before and after the firing timing is transmitted from the image recording device 1 to, for example, a personal computer (PC).
  • the time may be set in advance between the personal computer (PC) and the image recording device 1, and the time at which the shot is detected may be sent to the personal computer (PC) as a shot signal.
  • the firing signal only needs to be able to specify the frame of firing timing in the video, and may be a frame number instead of time.
  • the user can more accurately grasp the state of the shot timing even if the video is shot at a relatively low speed.
  • FIG. 8 is an example of a display screen (control screen) of a moving image or still image including firing timing displayed on a personal computer (PC).
  • PC personal computer
  • this control screen it is possible to switch the display between moving images and still images, adjust the display position, and control start and stop for each data saved at the time of shot detection.
  • information such as the shooter's identification information, information on the gun and bullet used in the shooting, location, and other weather and time information can be saved and edited as a profile.
  • the image at the specified firing timing distinguishable from, for example, an image taken immediately before or after it, and playing it back in slow motion on a personal computer PC, etc. in chronological order starting with the image taken a certain period of time (a certain number of images) before. Users can check and analyze how they aimed, as well as recoil and follow-through movements after firing.
  • the image recording device 1 includes the sensor/microcomputer unit 10 described above, the camera unit 20, and the RGB cable 17 connecting them.
  • FIG. 10 is an internal configuration diagram of each unit 10, 20.
  • the camera unit 20 includes a half mirror 16 and a camera board 12.
  • the half mirror 16 allows the aiming image that has passed through the rifle scope 96 to pass toward the shooter side, and also reflects it toward the camera board 12 side.
  • This aiming image passes through the close-up lens 12b on the camera board 12 and is captured by the CMOS sensor 12a.
  • the captured image data is passed to the sensor/microcomputer unit 10 via the RGB cable 17.
  • the sensor/microcomputer unit 10 includes a microcomputer board 13 that processes image data passed from the camera unit 20, a sensor board 14 that detects constant movement of the gun such as firing using an acceleration sensor, and a It has a nonvolatile memory (micro SD) 15 for storing image data.
  • micro SD nonvolatile memory
  • FIG. 11 is a functional block diagram of the image recording device 1 according to the present embodiment.
  • the main difference from FIG. 2 is that the functions are divided into multiple units.
  • the main difference is whether the telephoto lens is equipped with a unique telephoto lens or a rifle scope is used.
  • the other basic functions are the same as in Figure 2, so the same elements are given the same symbols. The explanation will be omitted.
  • a commercially available scope is used, a camera unit is attached to the scope, and as in the first embodiment, the stationary state of the shooter when aiming is first detected, and the stationary state is kept constant. It is determined that the target is in the aiming state by continuing for more than a certain period of time, and during the aiming state, the operation of the gun mechanism that is linked to the trigger operation of the gun is detected.
  • the vibration parameter (second threshold value) can be set to an optimal parameter value depending on the type of gun and the mounting position of the sensor.
  • the standard vibration parameter values are x : 6, y : 4, z : 4 (m/s2) in the x direction (aiming direction).
  • the acceleration is set high and the sensor is installed near the muzzle, set the same value in each direction, such as x: 4, y: 4, z: 4 (m/s2).
  • groups consisting of sets of parameter values for each direction are saved in advance in a table, and a code set using a dip switch, etc. is read into the computer on the sensor board, and the parameter values of the group corresponding to that code are set. It is possible to make a configuration using .
  • parameter values in each direction may be set using a variable resistor or the like, and this resistance value may be read into the computer and used as the parameter value.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.
  • the video data is constantly transferred from the image recording device 1 to the personal computer (PC) without writing to the nonvolatile memory 15. may also be sent.
  • an image recording device 1 and a personal computer (PC) are not in a communicative connection state, moving image data for a certain period of time before and after shot detection is written into a nonvolatile memory 15.
  • the communication connection state is established, the moving image data stored in the nonvolatile memory 15 is transmitted from the image recording device 1 to the personal computer (PC).
  • still image data at the time of shot detection is acquired and transmitted from the image recording device 1 to the personal computer (PC), but the frame rate and image resolution of the video data Depending on the situation, the transmission of still image data may be unnecessary. For example, if it is possible to transmit video data with sufficient resolution under a certain communication environment, there will be no need to acquire still image data.

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Abstract

照準方向を連続して撮像可能な撮像部と、加速度センサーと、前記加速度センサーの出力値に基づいて前記銃のトリガ動作に連動する機構の動作のタイミングを検出する演算処理部とを備え、前記演算処理部は、加速度センサーの出力値の変化量が、予め設定した第一の閾値よりも小さい場合に静止状態であると判定し、予め設定した時間を超えて前記静止状態が継続しているときに照準状態中であると判定し、前記照準状態中に前記加速度センサーの出力値の変化量が予め設定した閾値であって前記第一の閾値以上の第二の閾値よりも大きくなったことを検知して、前記銃のトリガ動作に連動する機構が動作したと判定し、前記撮像部で撮像した画像のうち、前記タイミングを含む一定期間の画像を記録する。

Description

画像記録用デバイス及び銃
　本発明は、銃に装着可能な画像記録用デバイス、および当該デバイスを備えた銃に関する。
　従来、加速度センサーを用いて銃の引き金を引く動作（以下、この動作を「トリガ動作」という。）に連動する銃機構の動作のタイミングを検知して、当該タイミングの前後の画像を記録する技術が提案されている。
　例えば、特許文献１では、銃のトリガ動作に連動して生ずる撃針が弾薬筒を打つ動き（以下、この動きを「撃発」という。）が実行されることに着目して、加速度計で撃発時に発せられる周波数スペクトルを計測して、撃発タイミングを検出する技術が開示されている。具体的には加速度計の出力信号に高速フーリエ変換を適用して約５ｋＨｚから１０ｋＨｚの周波数帯域の外部の周波数成分を濾波して除去し、その後、５ｋＨｚから１０ｋＨｚ間のエネルギーパルスを探索するというものである。
特許第４５５０８１７号公報
　しかしながら、上述した従来の技術によっても、たとえば銃の使用時に、銃をどこかにぶつけたり、落としたりしたような場合、加速度計からいろいろな帯域の周波数スペクトルが発せられるので、誤って撃発があったと誤検出するような場合がある。この他、ボルト操作、マガジンの脱着、エジェクトカバーの開閉などは、撃発と似たような振動を発生する場合がある。
　本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、撃発などトリガ動作に連動する銃機構の動作の誤検出を低減し、精度の高い検出を可能にし、銃機構の動作の検知時を含むその前後の画像（動画および／または静止画）を記録することのできる画像記録用デバイス及び銃を提供することを目的とする。
　発明者らは、誤認識を避けるために射撃が行われる流れを分析した結果、射手の照準時の動きとして、引き金を引く前に静止状態が一定時間存在すること（照準状態）に着目して、照準状態中の所定値以上の動きを検出することにより、撃発など銃のトリガ動作に連動する銃機構の動作の誤検出が低減することを見出した。
　具体的には、本開示に係る画像記録用デバイスは、銃に装着される画像記録用デバイス（１）であって、
　照準方向を連続して撮像可能な撮像部（１２）と、
　加速度センサー（４１）と、
　前記加速度センサーの出力値に基づいて前記銃のトリガ動作に連動する機構の動作のタイミングを検出する演算処理部（４３）と、を備え、
　前記演算処理部（４３）は、
　前記加速度センサー（４１）の出力値の変化量が、予め設定した第一の閾値よりも小さい場合に静止状態であると判定し、予め設定した時間を超えて前記静止状態が継続しているときに照準状態中である判定し、前記照準状態中に前記加速度センサーの出力値の変化量が予め設定した閾値であって前記第一の閾値以上の第二の閾値以上よりも大きくなったことを検知して、前記銃のトリガ動作に連動する機構が動作したと判定し、
　前記撮像部（１２）で撮像した画像のうち、前記タイミングを含む一定期間の画像を記録することを特徴とする。
　特に、前記加速度センサー（４１）は、３軸加速度センサーであって、
　各軸ごとに前記第一の閾値、前記第二の閾値を設定可能であり、
　前記演算処理部（４３）は、
　前記３軸加速度センサーの全ての軸の出力値が、夫々各軸の第一の閾値よりも小さい場合に静止状態であると判定し、予め設定した時間を超えて前記静止状態が継続しているときに照準状態中であると判定し、前記照準状態中に前記３軸加速度センサーの全ての軸の出力値が、夫々各軸の前記第二の閾値よりも大きくなったことを検知して、前記銃のトリガ動作に連動する機構が動作したと判定する。
　また、本開示に係る画像記録用デバイスの前記３軸加速度センサーは、各軸のうち１軸は射線方向（照準方向）の加速度を検知可能に固定されており、
　前記３軸加速度センサーの各軸の前記第二の閾値において、射線方向の加速度を検知可能な前記１軸の前記第二の閾値は、他の２つの軸の前記第二の閾値よりも大きな値であることを特徴とする。
　前記第一の閾値および前記第二の閾値は、デバイス内のディップスイッチあるいは外部から書き換え可能な不揮発性メモリ等の切替手段によって選択／設定可能にするようにしてもよい。
　本開示によれば、加速度センサーを銃のトリガ動作前の照準状態の検出にも利用するので、撃発など銃のトリガ動作に連動する銃機構の動作の誤検出を低減することができ、銃機構の動作タイミングを含めその前後の画像や当該銃機構が動作した瞬間の画像を記録することができる。
本発明の第１の実施の形態による画像記録用デバイスを装着した銃の外形図である。 図１の画像記録用デバイスの機能ブロック図である。 図１の画像記録用デバイスの内部構成図である。 図１の画像記録用デバイスの部品実装図である。 図２のトリガ判定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による不揮発性メモリ内の記録データの表示例を示す図である。 パーソナルコンピュータ上での撃発検知時の画像表示の流れの説明図である。 パーソナルコンピュータ上での撃発検知時の画像表示画面の説明図である。 本発明の第２の実施の形態による画像記録用デバイスを装着した銃の外形図である。 図９の画像記録用デバイスの内部構成図である。 図９の画像記録用デバイスの機能ブロック図である。
　以下に本発明に係る第１の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による画像記録用デバイス１は、市販の銃器９０に装着して使用することができる。例えば、図１に示すように、画像記録用デバイス１に汎用２０ｍｍレール対応のレール取付部２を設け、このレール取付部２によって銃器９０のレールに装着するようにしてもよい。取り付け位置は図１に示す位置に限らず、例えば銃身ハンドガード下部など他の位置に装着するようにしてもよい。また、レール取付部２にアダプターを取り付けることによってあらゆる銃器への装着が可能になる。
　次に図２を参照しながら、本実施の形態による画像記録用デバイス１の主な機能について述べる。
　画像記録用デバイス１は、望遠レンズ１１、カメラ基板（撮像部）１２、マイコン基板１３、センサー基板１４、及び不揮発性メモリ１５から構成される。各基板１２～１４は一体として構成することもできる。不揮発性メモリ１５として例えばマイクロＳＤを用いることができる。
　カメラ基板１２は、ＣＭＯＳセンサーを有しており、望遠レンズ１１を介して得られる画像を撮像して、その画像データ（例えばＲＧＢデータ）をマイコン基板１３へ渡す。
　センサー基板１４は、３軸加速度センサー４１および撃発タイミングを検知するトリガ判定処理４２を実行する演算処理部４３を有している。
　マイコン基板１３は、画像データを循環的に記憶するためのリングバッファ３１、ユーザの携帯端末５０など外部の機器と通信を行うための通信部３２を有する。通信部３２と携帯端末５０との間は、例えば、Bluetooth（登録商標）によって接続することができるが、これに限らず任意の通信規格を用いることができる。マイコン基板１３は、またカメラ基板１２から画像データを取得してリングバッファ３１に保存する画像データ取得処理３３、トリガ判定処理４２の結果に基づいてリングバッファ３１に保存されている画像データを不揮発性メモリ１５へ書き込む記録処理３４、通信部３２を介して携帯端末５０との通信を行う通信処理３５を実行する演算処理部３６を有する。処理４２および処理３３～３５は、夫々コンピュータ（ＣＰＵ）の機能としてプログラムによって実現することができる。
　以上の機能を有する画像記録用デバイス１の各構成要素は、図３に示すように実装される。なお、各構成要素の実装の仕方は、これに限られず、例えば図４のように実装しても良い。図４では、望遠レンズ１１に替えて単焦点レンズ１１ａを備える。単焦点レンズ１１ａを用いることにより、ピント合わせの必要がなくなる。この単焦点レンズ１１ａ及びＣＭＯＳセンサー１２ａ（図示せず）が取り付けられたカメラ基板１２とマイコン基板１３とをフレキシブルケーブル１７ａで接続して、ＣＭＯＳセンサー１２ａから出力される信号をマイコン基板１３の演算処理部３６へ渡す。このように、カメラ基板１２とマイコン基板１３とを分離して配置し、基板１２，１３間をフレキシブルケーブル１７ａで接続することにより、撃発時にカメラ基板１２に加わる衝撃がマイコン基板１３に直に伝わることを避けることができる。これにより、画像記録用デバイス１の対衝撃性能を向上させることができる。なお、図４ではマイコン基板１３とセンサー基板１４を一体として形成している。
　次に、本実施の形態による画像記録用デバイス１の動作概要を説明する。
画像記録用デバイス１は、電源スイッチ１９をオンすることにより起動されると、マイコン基板１３の演算処理部３６は、画像データ取得処理３３を実行して、撮像部１２によって取得された画像データをリングバッファ３１に逐次保存する。そして、センサー基板１４から出力される撃発タイミングの検知信号を受信すると、記録処理３４を実行して、リングバッファ３１に保存されている画像データを不揮発性メモリ１５に書き込む。このとき、不揮発性メモリ１５には、撃発タイミングを含む一定期間の動画データの他、撃発の瞬間の静止画データやセンサー基板１４から渡される加速度センサーの値を保存するようにしてもよい。
　次に演算処理部３６は、通信処理３５を実行して、不揮発性メモリ１５に保存されているデータを、通信部３２を介して携帯端末５０へ送信する。なお、携帯端末５０は、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）など他のコンピュータ装置であってもよい。
　以下、本実施の形態における重要な機能であるセンサー基板１４のトリガ判定処理４２の手順について図５を参照しながら説明する。
　図５において、センサー基板１４の演算処理部４３は電源投入等によって起動されると、初期化処理を実行後（Ｓ１０１）、３軸加速度センサー４１のｘ、ｙ、ｚの各軸ごとに予め設定されたパラメータを読み込む（Ｓ１０２，Ｓ１０３）。このパラメータは、静止パラメータ（第一の閾値）と振動パラメータ（第二の閾値）で構成される。静止パラメータは、射手の照準時の静止状態を検出する閾値となり、振動パラメータは、その後撃発を検出する閾値となる。各軸とも振動パラメータの値は静止パラメータの値以上になっている。これらのパラメータは、予め定めた固定値としてプログラムあるいはパラメータ専用として設けた不揮発性メモリに保持することもできるが、画像記録用デバイス１内にディップスイッチ等の切替手段を設け、この切替手段によって設定・変更できるようにしてもよい。各パラメータは、ステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理によってプログラムに読み込まれる。
　そしてトリガ判定処理４２は、以下のループ１の処理（静止状態検出処理）を繰り返す（Ｓ１０４ａ，Ｓ１０４ｂ）。まず、加速度センサー４１から、３軸夫々の加速度データを取得する（Ｓ１０５）。そして３軸夫々について前回値との差の絶対値を求める（Ｓ１０６，Ｓ１０７）。そして、各軸ごとにステップＳ１０７で求めた値が静止パラメータよりも小さいか否かを判定し（Ｓ１０８）、全ての軸について小さい場合は、静止時間計数用のカウンタをカウントアップしていく（Ｓ１０９）。そしてカウントアップした静止時間が予め設定した時間を超えたか否かを判定し（Ｓ１１０）、超えた場合は後述するループ２の処理（撃発検出処理）を実行する（Ｓ１１３ａ，Ｓ１１３ｂ）。一方、ステップＳ１１０で、カウントアップした静止時間が予め設定した時間を超えていない場合は、各軸の加速度センサーの値を保存する（Ｓ１１１）。そして、ステップＳ１０４ａに戻り、次のループ１の処理を実行する。なお、ステップＳ１０８で「ＮＯ」の場合は、静止時間をクリアする（Ｓ１１２）。
　撃発検出処理（Ｓ１１３ａ，Ｓ１１３ｂ）では、まず、加速度センサー４１から、３軸夫々の加速度データを取得する（Ｓ１１４）。そして各軸について前回値との差の絶対値を求める（Ｓ１１５，Ｓ１１６）。次に、各軸ごとにステップＳ１１６で求めた値が振動パラメータよりも大きいか否かを判定し（Ｓ１１７）、全ての軸について大きい場合は、撃発フラグをオンにすると共に、記録処理３４を起動してリングバッファ３１に保存されている動画データを不揮発性メモリ１５に書き込む（Ｓ１１９）。このとき、撃発フラグがオンしてから一定時間後までの動画データも保存するようにしてもよい。動画データの保存が完了すると撃発フラグをオフにする（Ｓ１２０）。そして、ｘ，ｙ，ｚ方向の各軸の加速度データを保存する（Ｓ１２１）。この加速度データは、次のループ時にステップＳ１１５の処理の前回値として用いられる。
　上記ステップＳ１１７で「ＮＯ」の場合は、各軸ごとにステップＳ１１６で求めた値が静止パラメータよりも小さいか否かを判定し（Ｓ１２２）、全ての軸について小さい場合は、ステップＳ１２１へ移行して以後の処理を繰り返す。ステップＳ１２２で、一軸でも加速度データの前回値との差の絶対値が静止パラメータよりも大きい場合は、静止状態検出処理のステップＳ１１２へ移行して静止時間をクリアした後、ステップＳ１１１以降の処理を繰り返す。
　ステップＳ１１９で不揮発性メモリ１５に保存されたデータは、携帯端末５０やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等で再生することができる。
　図６に照準、撃発、リコイル、フォロースルーの各段階の画像と、３軸加速度センサーの各軸の波形を示す。
　本実施の形態では、図７に示すように撃発タイミングを含むその前後数秒間の動画データを画像記録用デバイス１から例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）へ送信する。このとき、予めパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と画像記録用デバイス１との間で時刻合わせをしておき、撃発検出時の時刻を撃発信号としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に送るようにしてもよい。なお、撃発信号は、動画中の撃発タイミングのフレームを特定できれば足り、時刻に変えて、フレーム番号であってもよい。また、撃発タイミングの静止画を保存することにより、動画が比較的低速度撮影であっても、ユーザは撃発タイミングの状態を、より正確に把握することができる。
　図８は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に表示される撃発タイミングを含む、動画あるいは静止画の表示画面（コントロール画面）の例である。このコントロール画面によって、撃発検出時に保存されるデータごとに、動画、静止画の表示切替えや表示位置の調整、スタート、ストップの制御などを行うことができる。また、画像データに関連付けて、射手の識別情報や、射撃に用いた銃や弾丸の情報、場所、その他気象や時刻情報などがプロファイルとして保存・編集可能になっている。
　本実施の形態では、まず射手の照準時の静止状態を検出し、その静止状態が一定時間を超えて継続することにより照準状態にあると判定し、その照準状態中に銃のトリガ動作に連動する銃機構の動作として撃発を検出する。このため、例えば特許文献１のような高速処理が要求されるフーリエ変換等の必要がなく、簡易な処理で撃発の誤検出を防ぎ、精度よく撃発タイミングを検出することができる。
　特定された撃発タイミングの画像を、例えばその直前・直後に撮影された画像と識別可能にして、一定時間（一定枚数）前の画像から順に時系列でパーソナルコンピュータＰＣ等でスロー再生することにより、ユーザは、どのように照準を合わせたか、あるいは撃発後のリコイルやフォロースルーの動きを射撃後に確認や分析をすることができる。
　次に本発明に係る第２の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による画像記録用デバイスは、図９に示すように市販の遠距離射撃用ライフル９５のスコープ９６にそのカメラユニット２０が装着され、ライフルスコープマウント９７にセンサー・マイコンユニット１０が介装される。カメラユニット２０とセンサー・マイコンユニット１０は、画像データを送るためのＲＧＢケーブル１７で接続される。
　本実施の形態による画像記録用デバイス１は、上記のセンサー・マイコンユニット１０、カメラユニット２０、およびその間を接続するＲＧＢケーブル１７で構成される。図１０は、各ユニット１０，２０の内部の構成図である。カメラユニット２０は、ハーフミラー１６とカメラ基板１２を備えている。ハーフミラー１６は、ライフルスコープ９６を通過した照準画像を射手側へ通過させると共に、カメラ基板１２側へ反射させる。この照準画像は、カメラ基板１２上の接写レンズ１２ｂを通って、ＣＭＯＳセンサー１２ａによって撮像される。撮像された画像データは、ＲＧＢケーブル１７を介してセンサー・マイコンユニット１０に渡される。センサー・マイコンユニット１０は、カメラユニット２０から渡される画像データを処理するマイコン基板１３、加速度センサーによって撃発など銃の一定の動きを検出するセンサー基板１４、及び銃の一定の動きを検出したときの画像データを保存する不揮発性メモリ（マイクロＳＤ）１５を有している。以上の構成は適宜変更して実現することができる。
　図１１は、本実施の形態による画像記録用デバイス１の機能ブロック図である。図２との主な違いは複数のユニットに機能分割された点である。主な違いは、望遠レンズを独自に備えているか、ライフルスコープを流用しているかという点であり、それ以外の基本的な機能は図２と同様であるので、同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
　本実施の形態では、市販のスコープを利用し、そのスコープにカメラユニットを装着して、第１の実施の形態と同様に、まず射手の照準時の静止状態を検出し、その静止状態が一定時間を超えて継続することにより照準状態にあると判定し、その照準状態中に銃のトリガ動作に連動する銃機構の動作を検出する。
（応用例）
　上記各実施の形態では、銃のトリガ動作に連動する銃機構の動作として、撃針動作時の振動（撃発タイミング）を検出することを前提に説明した。しかしながら、本実施の形態による画像記録用デバイスは、銃機構の動作を検出する条件として、その直前に静止状態が一定時間継続すること（照準状態）を検出することを特徴の一つとしている。したがって、銃のトリガ動作に連動する銃機構の動作としては、撃針の動作に限らず、例えばハンマーの動作や、エアソフトガンの場合のピストンの動作時の振動についても、振動パラメータ（第二の閾値）を調整することにより検出することが可能であることは明白である。本発明では、実際に弾を発射する場合は勿論のこと、たとえ弾を発射しない場合であっても、銃のトリガ動作が行われると、これに連動する機構の動作のタイミングを検出して、このタイミングを含む前後一定期間の画像を記録することができる。
　振動パラメータ（第二の閾値）は、銃の種類や、センサーの搭載位置により最適なパラメータの値を設定できるようにするのが好ましい。例えば、センサーの位置が機関部の真上の場合は、標準の振動パラメータ値として、x : 6, y : 4, z : 4 (m/s2)、というように、ｘ方向（照準方向）の加速度を大きく設定しておき、センサーを銃口の近くに設置した場合は,x : 4, y : 4, z : 4( m/s2)など各方向とも同一の設定値にするなどである。これらは、予め各方向のパラメータ値のセットで構成されるグループをテーブルに保存しておき、ディップスイッチ等で設定したコードをセンサー基板のコンピュータに読み込ませ、そのコードに対応するグループのパラメータ値セットを用いるという構成をすることができる。あるいは、可変抵抗等で各方向のパラメータ値を設定できるようにして、この抵抗値をコンピュータに読み込ませてパラメータ値として用いるようにしてもよい。
　以上のごとく、本実施の形態によれば、静止状態の検出により、適切なパラメータ設定だけで銃機構の動作の高精度な検出が可能になる。
　本発明は、上述した各実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実現することができる。
例えば、画像記録用デバイス１とパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が通信接続状態にあるときは、不揮発性メモリ１５への書き込み処理は行わずに、画像記録用デバイス１からパーソナルコンピュータ（ＰＣ）へ常時動画データを送信するようにしてもよい。画像記録用デバイス１とパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が通信接続状態にないときに、撃発検知前後の一定時間の動画データを不揮発性メモリ１５へ書き込む。そして、通信接続状態になったときに、不揮発性メモリ１５に保存されている動画データを画像記録用デバイス１からパーソナルコンピュータ（ＰＣ）へ送信する。
　また、上記の実施の形態では、撃発検知時の静止画データを取得して、これを画像記録用デバイス１からパーソナルコンピュータ（ＰＣ）へ送信することとしたが、動画データのフレームレートと画像解像度によっては静止画データの送信は不要にすることもできる。例えば、ある通信環境下で、十分な解像度を有する動画データを送信することができるのであれば、静止画データの取得は不要になるであろう。
１　　画像記録用デバイス
１０　　センサー・マイコンユニット
１１　　望遠レンズ
１１ａ　　単焦点レンズ
１２　　カメラ基板（撮像部）
１２ａ　　ＣＭＯＳセンサー
１２ｂ　　接写レンズ
１３　　マイコン基板
１４　　センサー基板
１５　　不揮発性メモリ
１６　　ハーフミラー
１７、１７ａ　　ケーブル（フレキシブルケーブル）
１８　　バッテリー
１９　　電源スイッチ
２０　　カメラユニット
３１　　リングバッファ
３２　　通信部
３３　　画像データ取得処理
３４　　記録処理
３５　　通信処理
３６，４３　　演算処理部
４１　　加速度センサー
４２　　トリガ判定処理
５０　　携帯端末
９０　　銃器(銃)
９５　　遠距離射撃用ライフル（銃）
９６　　ライフルスコープ
９７　　ライフルスコープマウント

Claims (3)

  1. 　銃に装着される画像記録用デバイスであって、
    　照準方向を連続して撮像可能な撮像部と、
    　加速度センサーと、
    　前記加速度センサーの出力値に基づいて前記銃のトリガ動作に連動する機構の動作のタイミングを検出する演算処理部と、を備え、
    　前記演算処理部は、
    　前記加速度センサーの出力値の変化量が、予め設定した第一の閾値よりも小さい場合に静止状態であると判定し、予め設定した時間を超えて前記静止状態が継続しているときに照準状態中であると判定し、前記照準状態中に前記加速度センサーの出力値の変化量が予め設定した閾値であって前記第一の閾値以上の第二の閾値よりも大きくなったことを検知して、前記銃のトリガ動作に連動する機構が動作したと判定し、
    　前記撮像部で撮像した画像のうち、前記タイミングを含む一定期間の画像を記録することを特徴とする画像記録用デバイス。
  2. 　前記加速度センサーは、３軸加速度センサーであって、
    　各軸ごとに前記第一の閾値、前記第二の閾値を設定可能であり、
    　前記演算処理部は、
    　前記３軸加速度センサーの全ての軸の出力値の変化量が、夫々各軸の第一の閾値よりも小さい場合に静止状態であると判定し、予め設定した時間を超えて前記静止状態が継続しているときに照準状態中であると判定し、前記照準状態中に前記３軸加速度センサーの全ての軸の出力値の変化量が、夫々各軸の前記第二の閾値よりも大きくなったことを検知して、前記銃のトリガ動作に連動する機構が動作したと判定することを特徴とする請求項１に記載の画像記録用デバイス。
  3. 　請求項１又は２に記載の画像記録用デバイスを備えた銃。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060082730A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-20 Ronald Franks Firearm audiovisual recording system and method
KR101948099B1 (ko) * 2017-11-13 2019-02-14 주식회사 와트로직 총기용 블랙 박스 장치
CN111043907A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 北京富吉瑞光电科技有限公司 一种基于热成像瞄准镜的自动射效校正系统和校正方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060082730A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-20 Ronald Franks Firearm audiovisual recording system and method
KR101948099B1 (ko) * 2017-11-13 2019-02-14 주식회사 와트로직 총기용 블랙 박스 장치
CN111043907A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 北京富吉瑞光电科技有限公司 一种基于热成像瞄准镜的自动射效校正系统和校正方法

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