JP2010071594A - 射撃訓練システム - Google Patents

Abstract

【課題】 動きを伴う自由度の高い標的を画面表示することができ、容易に設置できる射撃訓練システムを提供する。
【解決手段】 標的画像を含む画像情報を生成する生成部と、生成部から供給される画像情報に基いて、標的画像を画面に表示する表示部と、表示部の画面にレーザを発射する発射部と、表示部の画面を撮像するカメラ部と、カメラ部からの画面の撮像情報の輝度分布に基き、画面上にレーザ発射部が発射したレーザの位置を検出して標的画像に命中したか否かを判定する判定部をもつ射撃訓練システム。
【選択図】図１

Description

この発明は、標的に対し射撃を行い着弾状況を判定する射撃訓練システムに関し、特に標的画像を表示する画面にレーザを照射する射撃訓練システムに関する。

従来、射撃のシミュレーションを行うための装置として、いくつかのタイプの射撃訓練装置が知られている。その一つとして、レーザ光を発射するレーザ銃を用いて射撃のシミュレーションを行うための装置がある。
特許文献１（特開２００６−９７９４２公報）は、レーザ光を発射するレーザ銃を用意し、レーザ光を検知する標的板を設け、その標的板にレーザ光線が命中すると、被弾状態を報告する標的装置を開示している。

このような標的装置によれば、実弾の代わりにレーザ銃を利用することで、実弾を浪費することなく、しかもレーザ光は拡散が非常に少ないので、実弾を発砲した場合に近い射撃訓練を行うことができる。また、標的を自走する機構をもたせることで、可動物を標的にした射撃訓練を行うことができる。

特開２００６−９７９４２公報

しかし、特許文献１の従来技術では、標的を搬送台車を介してレールの上で自走させる等の、標的を自走させるために複雑な機械的構成をもつことになるため、コスト高、設置の労力、故障の原因ともなっている。
本発明は、容易に設置でき、動きや移動を伴う自由度の高い標的を対象に射撃訓練をすることができる射撃訓練システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための一実施形態は、
標的画像を含む画像情報を生成する生成部（１８）と、
前記生成部から供給される画像情報の輝度分布に基いて、前記標的画像を画面に表示する表示部（２２）と、
前記表示部の画面にレーザを発射する発射部（３０）と、
前記表示部の画面を撮像するカメラ部（１７）と、
前記カメラ部からの前記画面の撮像情報の輝度分布に基き、前記画面上に前記レーザ発射部が発射したレーザの位置を検出して標的画像に命中したか否かを判定する判定部（１１，１４）と、を具備することを特徴とする射撃訓練システムである。

画面に表示した標的にレーザ光を照射し、標的とレーザ光の両方を画面ごとカメラで撮像するので、標的にセンサを設ける必要が無い。このため、容易に設置でき、動きや移動を伴う自由度の高い標的を対象に射撃訓練を行うことができる射撃訓練システムを提供できる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る射撃訓練システムの構成の一例を示す構成図、図２は、同じく射撃訓練システムの他の構成の一例を示す構成図、図３は、同じく射撃訓練システムに含まれる小銃装置の構成の一例を示す構成図である。

本発明に係る射撃訓練システム１０は、全体の動作を制御する制御部１１と、標的の画像およびレーザ光を画面に表示する表示部１２と、ユーザが射撃訓練システム１０を操作するための操作部１３と、標的画像等を記憶するメモリ部１５と、操作情報や標的画像、背景画像等を形成する画像形成部１８と、画像形成部１８からの画像信号を受けこれを投影する投影部（プロジェクタ）２０と、投影部２０から投影された映像表示するスクリーン２２を有している。また、操作部１３はリモコンを伴うことも好適である。

さらに、射撃訓練システム１０は、スクリーン２２の表示画面を撮像するカメラ部１７と、カメラ部１７からの映像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１６と、撮像した表示画像に含まれる標的画像と、メモリに格納されている標的画像とのマッチング処理を行うマッチング部１４と、レーザを照射する小銃装置３０を有している。ここで、カメラ部１７は、一例として、近赤外線感度をもつメガピクセル正素子カメラを用いることが好適である。また、カメラ部１７はズームレンズやカメラ取り付け用のライトクレーンを付属させることも好適である。

射撃訓練システム１０は、このような構成により、ユーザの操作部１３による操作に従って、メモリ部１５に格納された標的画像等に応じた画像をスクリーン２２に表示し、スクリーン２２に表示した標的画像と小銃装置３０が照射したレーザ光の両方の画像をカメラ部１７で撮像する。そして、撮像した画像データをマッチング部１４で解析し、解析結果を表示部１２に表示する。

また、射撃訓練システム１０は、第２の実施形態として、図１に示した投影部２０に代えて、図２に示すように、画像形成部から出された映像を直接、表示画面（ディスプレイ）２３に表示してもよい。

また、小銃装置３０は、図３に示すように、射撃音等の音声信号を生成する発音部３３と、発音部３３からの音声信号に応じて射撃音等を出力するスピーカ３２と、レーザを照射するレーザ素子３４と、レーザ素子３４がレーザを照射するためのタイミング（トリガー信号）を与える引金３５と、トリガー信号を入力するとレーザ素子に対してレーザ照射指示信号を出力すると共に、当該トリガー信号を射撃訓練システム１０の本体の制御部１１に、有線でまたはワイヤレス信号で供給する制御部３１を有する。

レーザ素子３４は、一例として、輝度が高く、かつ平行光束を発光できる発光ダイオードを選択することが好適である。一例として、波長９０５ｎｍ程度のレーザ光が用いられるが、これに限定されるものではない。

（評価処理）
次に、上述した構成をもつ射撃訓練システム１０の評価処理を含む処理動作について、図４に示すフローチャート及び図５乃至図８の説明図を用いて詳細に説明する。図５は射撃訓練システムにおける標的画像の一例を示す図、図６は、同じく標的画像のＸ軸方向およびＹ軸方向の輝度信号の一例を示す図、図７は、同じく標的画像の領域分布の一例を示す説明図、図８は、同じく標的画像の一領域のレーザ照射ポイントの一例を示す説明図である。

はじめに、制御部１１は、ユーザの操作に応じた操作部１３からの操作信号を検出することで処理を開始する（ステップＳ１１）。制御部１１は、操作信号を検出すると、メモリ部１５から標的画像データや背景データを読み出し、画像形成部１８で表示すべき画像データを生成し、これを投射部２０からスクリーン２２に投射し、図５に示すような標的画像等を表示する（ステップＳ１２）。ここで、標的画像は、一例として、射撃対象物が障害物から出たり入ったりするという隠顕動作を行わせるものである。

その後、制御部１１は、小銃装置３０から供給されるトリガー信号を有線でまたはワイヤレス信号として検出すると（ステップＳ１３）、カメラ部１７で撮像しＡ／Ｄ変換部１６でデジタルデータに変換した撮像データと、メモリ部１５から読み出した標的画像データとを比較して、マッチング部１４でデータマッチング処理を行い、撮像データ中の標的画像データを検出する（ステップＳ１４）。次に、制御部１１は、撮像データを走査して図６に示すように、Ｘ軸方向の輝度値、Ｙ軸方向の輝度値を検出し、検出値を閾値と比較して、閾値以上の値の箇所をレーザ照射ポイントＰのＸ座標・Ｙ座標として特定する（ステップＳ１５）。この閾値は、背景画像や標的画像の最大輝度と、照射ポイントで発生する輝度との間の値に設定される。そして、制御部１１は、標的画像とレーザ照射ポイントＰのＸ座標・Ｙ座標を比較して、レーザが標的画像に命中したかどうかについて採点を行う。（ステップＳ１６）

この時、制御部１１は、レーザ照射ポイントＰが標的画像の内側に存在するか否かを判断し（ステップＳ１７）、内側に存在すると判断すれば、レーザ照射ポイントＰは、図７の標的画像Ｈのどの部位（Ｈ１〜Ｈ７）に存在するかを特定する（ステップＳ１８）。この特定は、標的画像内に輝度が低下する、あるいは、増加する境界線を設けておくことにより、画像処理によって可能である。図８は、レーザ照射ポイントＰが第1部位Ｈ１に存在することを示している。その後、制御部１１は、評価データを表示部１２に表示し、メモリ部１５等の記録領域に記録する（ステップＳ１９）。また、制御部１１は、レーザ照射ポイントＰが標的画像の外側に存在すると判断すれば（ステップＳ１７）、部位について判定せずに、そのまま評価データを表示部１２に表示し、メモリ部１５等の記録領域に記録する（ステップＳ１９）。

以上、本発明に係る射撃訓練システムによれば、機械的稼動部分がないため構造的に簡易となるので、容易に設置することができる。また、電子データで標的のバリエーションを容易に増加させることで変化に富む射撃訓練が可能となるため、訓練錬度が従来に比べて増加するので、射撃技術をより向上させることができる。また、射撃訓練の数値的、統計的処理が可能となるので、客観的評価度が向上する。

以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る射撃訓練システムの構成の一例を示す構成図。 同じく射撃訓練システムの他の構成の一例を示す構成図。 同じく射撃訓練システムに含まれる小銃装置の構成の一例を示す構成図。 同じく射撃訓練システムの射撃処理の動作の一例を示すフローチャート。 同じく射撃訓練システムにおける標的画像の一例を示す図。 同じく射撃訓練システムにおける標的画像のＸ軸方向およびＹ軸方向の輝度信号の一例を示す図。 同じく射撃訓練システムにおける標的画像の領域分布の一例を示す説明図。 同じく射撃訓練システムにおける標的画像の一領域のレーザ照射ポイントの一例を示す説明図。

符号の説明

１０…射撃訓練システム、１１…制御部、１２…表示部、１３…操作部、１４…マッチング部、１５…メモリ部、１６…ＡＤ変換部、１７…カメラ部、１８…画像形成部、１９…ライトユニット部、２０…液晶部、２２…スクリーン、２３…表示部、３０…小銃装置、３１…制御部、３２…スピーカ、３３…発音部、３４…レーザ素子、３５…引き金。

Claims (2)

1. 標的画像を含む画像情報を生成する生成部と、
   前記生成部から供給される画像情報に基いて、前記標的画像を画面に表示する表示部と、
   前記表示部の画面にレーザを発射する発射部と、
   前記表示部の画面を撮像するカメラ部と、
   前記カメラ部からの前記画面の撮像情報の輝度分布に基き、前記画面上に前記レーザ発射部が発射したレーザの位置を検出して標的画像に命中したか否かを判定する判定部と、
   を具備することを特徴とする射撃訓練システム。
2. 前記表示部は、前記生成部から供給された画像情報に基いて映像光を照射する照射部と、
   前記照射部からの映像光を受けて前記標的画像を表示するスクリーン部を含むことを特徴とする請求項１記載の前記射撃訓練システム。

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