(57)【要約】      （修正有）【課題】可能な限り低消費電力であり、かつ重量増加を防ぎながら、誤射等の問題への対応を可能ならしめる管制システムを提供する。【解決手段】構成員が有する装備はＧＰＳ２０４と方向検出部２１１を具備する。所定の条件が満たされると、前記装備の制御部２０１はＧＰＳ２０４に自己位置情報を、方向検出部２１１に火器方向情報を要求する。自己位置情報及び火器方向情報を取得後、制御部２０１はこれらを統制装置１００に送信する。統制装置１００は他の装備の位置情報と送信された自己位置情報及び火器方向情報とを対比することで、誤射等の問題の発生を抑止する。【選択図】図２
2012013386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射手に操作される火器の発射方向を検出する手段と、
前記射手の位置を検出する手段と、
前記火器の発射方向と前記射手の位置を示す信号を無線送信する手段と、
前記無線送信された前記火器の発射方向と前記射手の位置を示す信号を受信し、当該火器の発射による効果範囲を算出する手段と、
前記算出された効果範囲に、当該火器を操作する射手とは異なる人員が存在するか否かを判断する手段と、
前記効果範囲に当該火器を操作する射手とは異なる人員が存在すると判断されたとき当該火器を操作する射手に対して発射禁止指示信号を無線送信する手段と、
無線送信された前記発射禁止指示信号を受信する手段と、
前記発射禁止指示信号を受信したとき、その旨を当該射手に報知する手段と、
を備えることを特徴とする管制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置及び方向を把握することで射撃の有効性を把握する管制システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
誤射等の問題について古来多くの解決方法が模索されてきた。
【０００３】
図１は、近年の誤射等の問題への対応を表す概念図である。
【０００４】
従来においては、あるグループに属する火器運用者（以下運用者）は、レーザなどの光信号を送出する送信部１を自身が運用する火器に装着する。またあわせて光信号を受信する受信部３と無線部５を自身あるいは火器に装着する。これはグループに属するすべての運用者及び随伴者（火器を運用しない者を想定する。このため送信部１は有さない）で共通である。
【０００５】
自身の受信部３が、グループに属する他の火器運用者が有する火器に装着された送信部１から光信号を受信した場合、自身の無線部５が光信号の送信元に情報を送信し、誤射等の問題の発生を防いでいた。
【０００６】
また特開２０１０−２１７２号公報（特許文献１）のように、火力の配分を担当する火力配分装置のような技術も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、レーザは直進性を有する。このため、遮蔽物の陰に隠れた運用者等に対して送信部１から出力されるレーザは到達しない。
【０００９】
また、遮蔽物に隠れている被制圧者の受信部３にレーザが当たるまでは、誤射等の問題の発生を防ぐことはできない。したがって、遮蔽物から出てきた者が制圧対象の場合、上記手続きを踏む間に、運用者が逆に制圧される可能性がある。
【００１０】
また、常時光信号を送信すると、位置が特定される虞がある。瞬間的に送信させたとしても、暗視装置などを運用している被制圧者から確認される可能性はある。
【００１１】
さらに、送信部１の出力最大距離は自ずと火器の射程と等しくなることが求められる。従って、長射程を有する火器に付加される送信部１の電池は容量が大きなものが求められる。同様に、送信部１で用いられる図示しないレンズなども大きくなりがちである。レンズが大きくなると、振動対策も必要となり、筐体が大きくなりがちである。
【００１２】
また、自身のグループの構成要員が装備する無線部５からの応答が届かないとき、誤射等の問題の抑止ができない。レーザ光を受信し、ＡＣＫ信号などの応答信号が戻ってこないときに無線が不達と見做し、現示部４による発光などにより構成要員自身に直接応答を返すものもある。しかし、不用意な発光は自身の位置を晒すことになり好ましくない。
【００１３】
さらに、レーザ光は直進性に優れる。このため、送信部１から出力される光信号は遠距離ではある程度広がるが、近距離ではほぼ直進する。従って、確実に光信号を受信するには受信部３を複数装着する必要がある。しかし、これは装具が重くなること、及び消費電力の増大による有効活動時間の短縮を意味する。
【００１４】
本発明の目的は、可能な限り低消費電力および重量増加を防ぎながら、誤射等の問題への対応を可能ならしめる手段を提供することにある。
【００１５】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１７】
本発明の代表的な実施の形態に関わる射撃訓練システムは、訓練者に操作される火器の発射方向を検出する手段と、この訓練者の位置を検出する手段と、火器の発射方向と訓練者の位置を示す信号を無線送信する手段と、無線送信された火器の発射方向と訓練者の位置を示す信号を受信し、当該火器の発射による効果範囲を算出する手段と、算出された効果範囲に、当該火器を操作する訓練者とは異なる訓練者が存在するか否かを判断する手段と、効果範囲に当該火器を操作する訓練者とは異なる訓練者が存在すると判断されたとき当該火器を操作する訓練者に対して発射禁止指示信号を無線送信する手段と、無線送信された発射禁止指示信号を受信する手段と、発射禁止指示信号を受信したとき、その旨を当該訓練者に報知する手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかわるシステムを導入することで、位置情報及び火器方向情報から敵味方識別ができ、誤射等の問題を減少させることが可能である。また、位置情報と火器方向情報から識別するために、遮蔽物を無視して誤射等の問題を減少させることが可能である。
【００１９】
また、本発明にかかわるシステムを導入することで、不用意に光信号を送信せず、未識別者から確認されることを減少することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】近年の誤射等の問題への対応を表す概念図である。
【図２】本発明にかかわるシステムの運用形態を表す概念図である。
【図３】構成要員の一が装備する「個人装備」の構成を表すブロック図である。
【図４】方向検出部の内部構成を表すブロック図である。
【図５】本発明にかかわる統制装置の構成を表すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態にかかわるシステムの運用に付いてのシーケンスチャートである。
【図７】直線的な効果範囲を有する火器において射線が通るか否かの判断例を表す概念図である。
【図８】図７と同一条件下での曲射及び面制圧可能な火器におけるＬＯＦが通るか否かの判断例を表す概念図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の概念図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかわるシステムの運用に付いてのシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。しかし、特に明示した場合を除き、それは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部又は全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものでなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明にかかわるシステムの運用形態を表す概念図である。また、図３は構成要員の一が装備する「個人装備」の構成を表すブロック図である。図４は方向検出部の内部構成を表すブロック図である。図５は本発明にかかわる統制装置の構成を表すブロック図である。
【００２３】
本発明においては、従来例と異なり、直接構成要員間で信号をやり取りするのでなく、統制装置１００を介する点に特徴がある。
【００２４】
なお、図２、図３において構成要員２００と構成要員３００の装備は同一である。しかし、混乱を招き易いので構成要員２００の装備の項番は２００番台、構成要員３００の装備の項番は３００番台とし、下位二桁の数字が同じものについては同一の構成を採るものとする。
【００２５】
なお、以下では、構成要員２００の装備を例として説明する。
【００２６】
「個人装備」は、制御部２０１、検出スイッチ２０２、無線部２０３、ＧＰＳ２０４、表示部２０５、現示部２０６及び方向検出部２１１を含んで構成される。
【００２７】
制御部２０１は、「個人装備」全体を制御する制御部である。制御部２０１は内部に通信部２０１ａと制御部２０１ｂを含む。
【００２８】
通信部２０１ａは、方向検出部２１１との間の近距離無線通信を行う通信モジュールである。
【００２９】
制御部２０１ｂは、「個人装備」全体を制御する制御部である。
【００３０】
検出スイッチ２０２は、個人ＩＤ情報、自己位置情報及び火器方向情報を統制装置１００に送出するタイミングを生成するスイッチ回路である。この検出スイッチ２０２が動作するタイミングは、火器の発射準備が完了したとき（例えば引き金を半押し状態にするなど）である。各情報は、一定の時間周期によるポーリング処理によっても統制装置１００に送信される。従って、統制装置１００では、各構成要員の直近の情報を把握することができる。
【００３１】
無線部２０３は、統制装置１００との間で通信を行うための通信用のモジュールである。
【００３２】
ＧＰＳ２０４は、構成要員２００の現在位置を特定するための位置情報取得手段である。なお、位置情報を取得する手段はＧＰＳに限られるものではない。
【００３３】
表示部２０５は構成要員２００に特定の情報を伝達するための表示手段であり、例えばＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）、透過式ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、一般的なディスプレイが用いられる。
【００３４】
現示部２０６は、音、光、振動、骨伝導等の伝達手段によって、構成要員２００に直接応答を返すものである。従来例と異なり、現示部２０６は構成要員２００によって装備される、すなわち、極近距離での利用である。このため、伝達に光や音と言った手段を採用しても構成要員２００自身の位置を晒すことにならない利点がある。
【００３５】
方向検出部２１１は、火器の発射方向（照準方向）を検出し、その情報を制御部２０１に送信する方位検出器である。方向検出部２１１はセンサ部２１１ａと、通信部２１１ｂを含んで構成される。
【００３６】
センサ部２１１ａは、火器の発射方向を検出するセンサである。発射方向はＸ，Ｙ，Ｚ座標系で検出しても良いし、軸座標系他で求めても良い。いずれにしても、平面方向だけでなく、仰角俯角と言った高低の情報も検出可能なものが求められ、例えばジャイロセンサや方位センサと加速度センサの組み合わせを使用する。
【００３７】
通信部２１１ｂは、センサ部２１１ａで検出した火器の発射方向を通信部２０１ａに送出するための通信用モジュールである。
【００３８】
なお、通信部２０１ａと通信部２１１ｂの間は、本実施の形態では無線通信を想定している。しかし、特にこれには限られず、有線の通信手段であってもかまわない。
【００３９】
また、方向検出部２１１がＣＰＵや他のセンサを備え、より複雑な処理（その位置における明暗等の確認）を行えるようにしても良い。
【００４０】
また、上記では「個人装備」としているが、車両などへの適用も可能である。
【００４１】
次に、統制装置１００について説明する。
【００４２】
統制装置１００は、情報処理部１０１、情報管理部１０２、無線部１０３を含んで構成される。
【００４３】
情報処理部１０１は、統制装置１００内の制御を行うためのＣＰＵ等である。
【００４４】
情報管理部１０２は、各構成要員の「個人装備」から送信される自己位置情報、火器方向情報を記録するためのハードディスクドライブ等及びその制御部である。自己位置情報、火器方向情報はリアルタイムで更新されるものであり、情報処理部１０１及び情報管理部１０２は常にこれらのデータを処理し続けることになる。また、構成要員の数の増減によっても情報処理部１０１及び情報管理部１０２の処理量は左右される。従って運用上、情報処理部１０１及び情報管理部１０２の処理能力は大きい方が良い。
【００４５】
また、情報管理部１０２には、各構成要員の有する火器及び弾種の情報が保管されており、情報処理部１０１の求めに応じてそれらを出力することができる。合わせて、活動が想定される地域の地形情報（高低差、建築物の高さなど）なども情報管理部１０２には記録されている。グループ及び統制装置１００の想定する活動範囲が大きく変わる場合には、地形情報を更新する必要もある。
【００４６】
本発明の特性上、情報処理部１０１は情報管理部１０２に蓄積した情報を読み出し、それに基づき停止情報や他構成要員位置情報を生成する必要がある。また、情報処理部１０１によるそれらの生成は、瞬時の遅延も許されない場合がほとんどである。従って、情報処理部１０１と情報管理部１０２との間のデータ送信速度は可能な限り高速なものであることが好ましい。また、共用バス方式などのバスの占有解除を待つ方式よりも占有のデータ信号線が好ましい（図５も占有方式）。しかし、情報処理部１０１と情報管理部１０２との間の通信方式は上記に限定されるものではない。
【００４７】
無線部１０３は、無線部２０３との間で通信を行う通信モジュールである。無線部１０３、２０３で使用される通信方式は、例えば、活動時の統制装置１００と各構成要員との距離、防諜性などに応じて決定される。なお、無線部１０３は送受信を行う必要がある。また複数の構成要員との間で同時に通信を行う必要があるため、本実施例では多重接続可能な通信方式を採用するものとする。ただし、通信方式はそれに限られるものではない。
【００４８】
これらの構成を踏まえ、本発明にかかわるシステムの動作について説明する。図６は、本発明の第１の実施の形態にかかわるシステムの運用に付いてのシーケンスチャートである。
【００４９】
本シーケンスチャートは、構成要員２００が自身のグループに属するか否か不明な未識別者を確認するところから始まる。
【００５０】
まず構成要員２００は、未識別者に対して自身の有する火器の照準を合わせる。この後、検出スイッチ２０２が動作することで、制御部２０１ｂに対して内部処理の開始を伝達する（ステップＳ１００１）。
【００５１】
制御部２０１ｂはＧＰＳ２０４を用いて現在の自身の位置のデータ（自己位置情報）を取得すると共に（ステップＳ１００２）、方向検出部２１１の出力から火器の発射方向のデータ（火器方向情報）を取得する（ステップＳ１００３）。なお、ステップＳ１００２とステップＳ１００３は前後しても良い。
【００５２】
制御部２０１ｂが自己位置情報及び火器方向情報を取得すると、制御部２０１ｂは無線部２０３を介して統制装置１００の無線部１０３にこれらの情報を送信する（ステップＳ１００４）。
【００５３】
統制装置１００の無線部１０３が自己位置情報及び火器方向情報を受信すると、これらの情報は情報処理部１０１に伝達される。情報処理部１０１は送信元の構成要員及び該構成要員が保有する火器、弾種、地形データを情報管理部１０２より取得し、該構成要員が保有する火器の効果範囲を特定する（ステップＳ１００５）。ここで、「効果範囲」とは、当該火器の発射によって損耗が与えられ得るエリアを意味する。
【００５４】
効果範囲を特定すると、情報処理部１０１はこの効果範囲内に他の構成要員が存在するかを確認すべく、情報管理部１０２から他の構成要員の位置情報を取得する（ステップＳ１００６）。これらのステップＳ１００５とＳ１００６も前後しても良い。
【００５５】
効果範囲及び他の構成要員の位置情報を取得すると、情報処理部１０１はこの効果範囲内に他の構成要員が存在するかを確認する（停止判定：ステップＳ１００７）。
【００５６】
可否の如何にかかわらず、情報処理部１０１は停止判定の結果（停止情報）は無線部１０３を介して、無線部２０３に送信される（ステップＳ１００８）。この際、情報処理部１０１は効果範囲内の他の構成要員の位置情報（他構成要員位置情報）や火器の効果範囲も合わせて無線部２０３に送信しても良い（第２の実施の形態に詳述）。
【００５７】
無線部２０３が停止情報を受信すると、制御部２０１ｂはその結果を表示部２０５および／あるいは現示部２０６に表示する（ステップＳ１００９）。
【００５８】
また、必要があれば表示部２０５に、他構成要員位置情報に基づく位置表示を行っても良い（ステップＳ１０１０）。この際、送られていれば火器の効果範囲をあわせて表示しても良い。
【００５９】
次に上記の統制装置１００での判定について具体的に説明する。
【００６０】
図７は直線的な効果範囲を有する火器において射線（以下ＬＯＦ）が通るか否かの判断例を表す概念図である。また図８は同一条件下での曲射及び面制圧可能な火器におけるＬＯＦが通るか否かの判断例を表す概念図である。いずれも直上方向から見た図が（ａ）、横方向（水平方向）から見た図であって小遮蔽物ＳＣＲ＿Ｓが存在するものが（ｂ）、大遮蔽物ＳＣＲ＿Ｌが存在するものが（ｃ）である。
【００６１】
いずれの図においても、構成要員２００の装備する方向検出部２１１が検出した平面上の方向、仰角は同じである。また、情報管理部１０２内で管理される地形も同じである。
【００６２】
各図は段差状の地形を有し、構成要員２００から未識別者４００を見上げる形で把握しているものとする。各構成要員が保持する火器や弾種の情報は、個人ＩＤ、自己位置情報及び火器方向情報とともに統制装置１００に送信される。なお、統制装置１００側で予め各構成要員が保持する火器と弾種の情報を管理しておき、各構成要員から送信される個人ＩＤと対応付けて弾種情報を取得してもよい。
【００６３】
受信したあるいは、情報管理部１０２に格納されている各構成員の保持する弾種により、統制装置１００の情報処理部１０１は、構成要員２００が直線的な効果範囲を有する火器を構えているか、曲射及び面制圧可能な火器を構えているか判断する（ステップＳ１００５）。
【００６４】
直線的な効果範囲を有する場合の判定は以下の通りである。
【００６５】
直線的な効果範囲を有する場合、自己位置情報及び火器方向情報から特定される直線状の範囲を「効果範囲」として特定する。図７の各図では直線で記載した効果範囲Ｅｆｆがそれに当たる。
【００６６】
図７（ｂ）の様に、問題とならないような小遮蔽物ＳＣＲ＿Ｓがある場合、送信された仰角を用いて効果範囲Ｅｆｆとする。そして、この効果範囲Ｅｆｆを元に他の構成要員が存在するかの判定を行う。なお、効果範囲Ｅｆｆの距離については火器と弾種に応じて決定される。
【００６７】
一方、図７（ｃ）の様に、途中に問題となる大遮蔽物ＳＲＣ＿Ｌが存在し、送信された仰角では効果範囲Ｅｆｆが大遮蔽物ＳＲＣ＿Ｌに干渉する場合、大遮蔽物ＳＣＲ＿Ｌ以降は有効ではないとして判定する。
【００６８】
これに対し、放物線状のいわゆる「曲射」が可能なもの、あるいは、打ち上げ角度によって到達範囲が変化するもの、については以下のように有効範囲を判定する。
【００６９】
物を投げるときは、同一の速度で投げたとしても、投射角度によって到達する距離が相違する。また、このような火器は効果範囲が広いもの、すなわち面制圧効を有するものも多い。さらには、放物線軌道をとる投射物は風等の影響を受け易い。
【００７０】
また、放物線軌道をとる場合、図８（ｂ）（ｃ）に見るとおり、想定する投射先の位置と構成要員２００との中間点にいる者に対しては、直接的な効果はない。また、よほど高低差の大きなものが存在しない限り、遮蔽物としての取り扱いを行う必要も無い。
【００７１】
従って、情報処理部１０１は火器と弾種、火器方向情報の仰角の情報から、効果範囲Ｅｆｆを算出する。図８（ａ）の効果範囲Ｅｆｆは、図７と異なり、平面的な広がりを持つことを意味している。
【００７２】
いずれにしても、効果範囲Ｅｆｆ上に自身のグループの他の構成要員が存在するかの確認をステップＳ１００７で行うこととなる。
【００７３】
以上のように、本発明の適用により、誤射等の問題への対応を可能ならしめる。
【００７４】
なお上記では、「個人装備」に限定して説明した。しかし、これを車両や固定施設に適用することも本発明の射程に含まれる。
【００７５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７６】
図９は本発明の第２の実施の形態の概念図である。
【００７７】
第１の実施の形態の途中から処理を分岐し、未識別者４００の近傍にいる自己のグループの他の構成要員（図１で言えば構成要員３００）に未識別者４００の存在を通知するのが本実施の形態である。
【００７８】
図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかわるシステムの運用に付いてのシーケンスチャートである。
【００７９】
本シーケンスチャートでは、構成要員２００が保持する「個人装備」内の処理および統制装置１００での処理のうちステップＳ１００８までは図６と同内容の処理である。統制装置１００でのステップＳ１００８以降に処理が追加される。
【００８０】
ステップＳ１００４で自己位置情報等を受信することをトリガとして構成要員２００に対する処理が終了したら、統制装置１００の情報処理部１０１は自己のグループに所属する他の構成要員が未識別者４００を観測可能か否か情報管理部１０２に記録された各構成要員の自己位置情報を用いて判定する（ステップＳ２００１）。
【００８１】
この場合、自己位置情報等を送信した構成要員２００と異なり、未識別者４００の実際の位置を判断する手段が無い。しかし、ある構成要員が照準している位置（Ｅｆｆ）に自グループの構成要員が存在しなければ、そこに他グループの要員が存在する可能性が高い。そこで、検出スイッチを動作させた構成要員の効果範囲Ｅｆｆから所定の範囲に含まれるか否かにより、観測可能か判断する。また、この際、高低差によって観測の容易性を考慮しても良い。
【００８２】
観測範囲内に他の構成要員が存在すると判断した場合、統制装置１００の情報処理部１０１はその旨を該当する構成要員に観測範囲内情報を報知する。観測可能範囲内情報には、未識別者４００が存在する可能性のある前述の効果範囲Ｅｆｆの位置情報が含まれる。
【００８３】
観測範囲内判定が、自己位置情報等を送信した構成要員２００以外の全ての構成要員に対して行った後に、統制装置１００の情報処理部１０１の処理は終了する（ステップＳ２００２）。
【００８４】
ステップＳ２００１で送信された観測範囲内情報を受信した他の構成要員３００の「個人装備」は、観測範囲内情報に基づく表示を表示部２０５及び現示部２０６を介して構成要員に観測範囲内に未識別者４００が存在することを報知する（ステップＳ２００３）。また、可能であれば、未識別者の位置情報を表示する（ステップＳ２００４）。
【００８５】
以上のように、自己位置情報等を送信した構成要員以外についても、未識別者４００が観測範囲内に含まれるかを判断することで、早期観測可能な体制を構築することが可能となると共に、未識別者４００に対するより確度の高い照準、射撃が可能となる。
【００８６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８７】
１００…統制装置、２００、３００…構成要員、４００…未識別者、
１０１…情報処理部、１０２…情報管理部、１０３…無線部、
２０１…制御部、２０２…検出スイッチ、２０３…無線部、
２０４…ＧＰＳ、２０５…表示部、２０６…現示部、２１１…方向検出部。
【図１】
2012013386.tif 000003
【図２】
2012013386.tif 000004
【図３】
2012013386.tif 000005
【図４】
2012013386.tif 000006
【図５】
2012013386.tif 000007
【図６】
2012013386.tif 000008
【図７】
2012013386.tif 000009
【図８】
2012013386.tif 000010
【図９】
2012013386.tif 000011
【図１０】
2012013386.tif 000012