(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力マンマシンインタフェースが操作されたときに光弾を銃口から発射する光銃と、標的上における前記光弾の着弾結果を検出する検出手段とを備える射撃訓練システムにおいて、
前記入力マンマシンインタフェースを操作するタイミングを指定するためのタイミング指定手段と、
前記検出手段によって検出された光弾の着弾結果を表示し、かつ、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングにおける着弾結果を指定着弾結果として他の着弾結果とは区別して表示する表示手段と、を備えることを特徴とする射撃訓練システム。
【請求項２】
前記光銃は、第２の光弾を銃口から継続的に発射し、
前記検出手段は、標的上における前記第２の光弾の着弾結果を検出し、
前記表示手段は、前記検出手段によって検出された前記第２の光弾の着弾結果の変動を前記光銃の照準の軌跡として前記標的の模擬画面上に表示する請求項１記載の射撃訓練システム。
【請求項３】
前記表示手段は、
前記指定着弾結果の表示色を、他の着弾結果の表示色とは異なる色とする請求項１または２記載の射撃訓練システム。
【請求項４】
前記表示手段は、
前記指定着弾結果の表示点を、他の着弾結果の表示点よりも強調して表示する請求項１から３のいずれか１項記載の射撃訓練システム。
【請求項５】
前記タイミング指定手段は、
前記タイミングが指定されたときにタイミング信号を出力する請求項１から４のいずれか１項記載の射撃訓練システム。
【請求項６】
前記タイミング指定手段は、
前記光銃に接続されている請求項５記載の射撃訓練システム。
【請求項７】
前記光銃は、前記タイミング信号を入力したときに第３の光弾を発射し、
前記検出手段は、前記第３の光弾の着弾結果を前記指定着弾結果として前記表示手段に送信する請求項６記載の射撃訓練システム。
【請求項８】
前記タイミング指定手段は、
前記検出手段に接続されている請求項５記載の射撃訓練システム。
【請求項９】
前記検出手段は、
前記タイミング信号が入力されたときの着弾結果を、前記指定着弾結果として前記表示手段に送信する請求項８記載の射撃訓練システム。
【請求項１０】
前記タイミング指定手段は、前記表示手段に接続されている請求項５記載の射撃訓練システム。
【請求項１１】
前記表示手段は、
前記タイミング信号が入力されたときに前記検出手段から受信した着弾結果を前記指定着弾結果として他の着弾結果とは区別して表示する請求項１０記載の射撃訓練システム。
【請求項１２】
前記タイミング指定手段は、無線通信によって前記光銃に接続されている請求項６から１１のいずれか１項記載の射撃訓練システム。
【請求項１３】
前記表示手段には、前記入力マンマシンインタフェースが操作されたときに発射された光弾が着弾した時刻が表示される請求項１から１２のいずれか１項記載の射撃訓練システム。
【請求項１４】
前記表示手段には、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングの時刻が表示される請求項１から１３のいずれか１項記載の射撃訓練システム。
【請求項１５】
前記表示手段には、前記入力マンマシンインタフェースが操作されたときに発射された光弾が着弾した時刻と、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングの時刻との時間差が表示される請求項１から１４のいずれか１項記載の射撃訓練システム。
【請求項１６】
前記タイミング指定手段によって指定されるタイミングを、前記光銃の操作者に教示するためのタイミング教示手段を備える請求項１から１５のいずれか１項記載の射撃訓練システム。
【請求項１７】
入力マンマシンインタフェースが操作されたときに光弾を発射する光銃と、標的上における光弾の着弾結果を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された光弾の着弾結果を表示する表示手段と、を備えるシステムでの射撃訓練方法において、
前記入力マンマシンインタフェースを操作するタイミングを指定するためのタイミング指定手段を予め備えておき、
前記タイミング指定手段によって前記入力マンマシンインタフェースを操作するタイミングを指定し、
前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングにおける着弾結果を指定着弾結果として、他の着弾結果とは区別して前記表示手段に表示させることを特徴とする射撃訓練方法。
【請求項１８】
前記光銃によって、第２の光弾を銃口から継続的に発射させ、
前記検出手段によって、標的上における前記第２の光弾の着弾結果を検出させ、
前記表示手段によって、前記検出手段によって検出された前記第２の光弾の着弾結果の変動を前記光銃の照準の軌跡として前記標的の模擬画面上に表示させる請求項１７記載の射撃訓練方法。
【請求項１９】
前記指定着弾結果の表示色を、他の着弾結果の表示色とは異なる色で前記表示手段に表示させる請求項１７または１８記載の射撃訓練方法。
【請求項２０】
前記指定着弾結果の表示点を、他の着弾結果の表示点よりも強調して前記表示手段に表示させる請求項１７から１９のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２１】
前記タイミング指定手段を、前記光銃に接続しておき、
前記タイミングが指定されると、前記タイミング指定手段によってタイミング信号を前記光銃に入力させ、
前記タイミング信号を入力した銃に第３の光弾を発射させ、
前記第３の光弾の着弾結果を、前記指定着弾結果として前記検出手段から前記表示手段に送信させ、
前記指定着弾結果を前記表示手段に表示させる請求項１７から２０のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２２】
前記タイミング指定手段を、前記検出手段に接続しておき、
前記タイミングが指定されると、前記タイミング指定手段によって前記タイミング信号を前記検出手段に入力させ、
前記タイミング信号が入力されたときの着弾結果を、前記指定着弾結果として前記検出手段から前記表示手段に送信させ、
前記指定着弾結果を表示手段に表示させる請求項１８から２０のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２３】
前記タイミング指定手段を、前記表示手段に接続しておき、前記タイミング信号が入力されたときに前記検出手段から入力した着弾結果を前記指定着弾結果として前記表示手段に表示させる請求項１８から２０のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２４】
前記タイミング指定手段を、無線通信によって接続する請求項２１から２３のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２５】
前記表示手段に、前記入力マンマシンインタフェースが操作されたときに発射された光弾が着弾した時刻を表示させる請求項１７から２４のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２６】
前記表示手段に、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングの時刻を表示させる請求項１７から２５のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２７】
前記入力マンマシンインタフェースが操作されたときに発射された光弾が前記表示手段に着弾した時刻と、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングの時刻との時間差を表示させる請求項１７から２６のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２８】
前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングを、前記光銃の操作者に教示するためのタイミング教示手段をさらに備えておき、
前記タイミングが指定されたときに、前記タイミング教示手段によって前記光銃の操作者に前記タイミングを教示する請求項１７から２７のいずれか１項記載の射撃訓練方法。
【請求項２９】
入力マンマシンインタフェースが操作されたときに光弾を銃口から発射する光銃において、
前記入力マンマシンインタフェースを操作するタイミングが指定されたときに発生するタイミング信号を入力するためのインタフェースを有し、前記タイミング信号が入力されたときに前記光弾とは識別可能な光弾を発射することを特徴とする光銃。
【請求項３０】
光銃から発射された光弾の標的上の着弾結果を表示する表示装置において、
入力マンマシンインタフェースを操作するタイミングが指定されたときに発生するタイミング信号を入力するためのインタフェースを有し、前記タイミング信号が入力されたタイミングにおける着弾結果を指定着弾結果として他の着弾結果とは区別して表示することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射撃の訓練を行うための射撃訓練システムおよび方法に関し、さらに詳細には、光線銃の操作により光弾を標的に向けて発射したときの光弾の着弾結果（着弾位置や、その着弾位置に相当する得点等を含む）により優劣を競う射撃の訓練を行うための射撃訓練システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、競技種目の１つとして、射撃が知られている。射撃競技においては、安全性の観点から取り扱い等に十分な注意が必要となる実弾射撃の実弾銃に代わって、光線銃を用いることが望まれている。光線銃には、競技用に開発された銃であってフラッシュ光を用いるものと、練習に用いられる銃であって着弾を表示するコンピュータがその光線銃に有線で接続されたものとが知られている。
【０００３】
また、光学系における光線銃のレーザー光の着弾位置の検出精度が競技レベルであることが求められ、レーザー光が発射される光線銃の安全性が担保されることが求められている。そして、これらの要請を満たした上で、さらに、競技の得点計算処理の正確さと速度向上とを実現することが求められている。
【０００４】
図５は、光線銃を用いた従来の電子射撃競技システムの競技フィールドの構成を示す模式図である。図５に示すように、この電子射撃競技システムでは、複数の着弾位置検出器２が、２枚の仕切り板３で仕切られて形成された複数の射撃ボックスに対応して配置されている。図５では、射撃ボックス、着弾位置検出器２の数はともに５組ずつ例示されているが、これらの組の数に制限はない。基本的には１つの射撃ボックスと１つの着弾位置検出器２とは、位置的にも競技的にも１対１に対応し、１つの射撃ボックスから１つの着弾位置検出器２に光弾３４が発射される。
【０００５】
各着弾位置検出器２の前面には、正方形状又は円形状の標的板４が固着されており、各標的板４の前面によって共通平面５が形成されている。また、各射撃ボックスの標的板４に対向する面によって共通射撃許容面６が形成されている。共通平面５と共通射撃許容面６とは、互いに平行であり、ともに鉛直面となっている。図５では、共通平面５と共通射撃許容面との間の距離として、競技種目に基づいて１０ｍあるいは２５ｍが例示されている。各射撃ボックスの共通射撃許容面６上の横幅は、１銃１標的の場合には１ｍであるが、１銃ｎ標的の場合には、可変的に規定される。着弾位置検出器２の横幅は、３０ｃｍが例示されており、隣り合う２つの着弾位置検出器２の中心線間距離として、１ｍが例示されている。
【０００６】
着弾位置検出器２は、赤外線ＬＥＤにより生成される錐状ビーム８を発射している。錐状ビーム８は、それぞれ真向かいにある射撃ボックスだけに到達し、２つの射撃ボックスに同時に届くことは原則的にはない。
【０００７】
レーザー銃７（光銃）から発射される光弾３４は、レーザー銃７に固有に対応する信号を有している。光弾３４は、平行光束性が高く、光点状に標的板４に届く。着弾位置検出器２は、位置検出用の光学素子の電気的、機械的、光学的精度を高めるための調整機能を有しているため、レーザー光の着弾位置の検出精度を競技レベルとすることができる。
【０００８】
図６は、従来の電子射撃競技システムの装置構成を示すブロック図である。図６では、競技者が操作するレーザー銃７と、標的板４と、標的板４’と、競技者ＰＣ６６と、スイッチングユニット９６とが図示されている。スイッチングユニット９６は、１０ＢＡＳＥ−ＴのＬＡＮ６５のスイッチングＨＵＢであり、競技者ＰＣ６６は、スイッチングユニット９６を介して着弾位置検出装置２に接続されている。
【０００９】
各競技者は、レーザー銃７を操作してレーザー光、すなわち光弾３４を標的板４に向けて発射し、その命中位置によって加算される得点によって優劣を競う。レーザー銃７から発射される光弾３４の光源としては、半導体レーザー発振素子が用いられる。光弾３４は、実弾銃の実弾と同様に、レーザー銃７の銃口から発射され、レーザー銃７の照準線に平行に直進する。
【００１０】
前述のように、１人の競技者のレーザー銃７に対応する標的板４を含む着弾位置検出器２は、競技者ＰＣ６６と接続されている。競技者ＰＣ６６には、競技者のゼッケン番号、弾番号、その弾番号に対応する得点、総得点、標的板４に光弾３４が命中した命中位置が同時的に、または時間をおいて表示される。
【００１１】
このような電子射撃競技システムでは、競技者ＰＣ６６あるいは着弾位置検出器２において、競技の得点計算処理を自動的に行うため、それらの計算を正確かつ高速なものとすることができ、競技の運営を円滑に行うことができる。なお、１０ｍの標的板４は、２５ｍの標的板４’と交換され得る。
【００１２】
前述のように、着弾位置検出器２は、射撃ボックスの方向に錐状ビーム８（図６）を送信している。レーザー銃７には、銃口が配設されている側にフォトダイオードが配設されている。着弾位置検出器２から送信される錐状ビーム８をレーザー銃７のフォトダイオードによって受信していなければ、すなわち、射撃ボックス内でレーザー銃７を標的板４に向けていなければ、光弾３４を発射することができない仕組みとなっているため、競技の安全性が担保されている。また、光弾３４の発射を可能にする十分条件の１つの信号（錘状ビーム８）が標的板４側で生成されて、システムが銃側主導でなく標的側主導となっているため、この電子射撃競技システムは、競技主催者（審判）側の意思が尊重される公平なシステムとなっている。
【００１３】
レーザー銃７は、１回の引き金の操作（トリガ動作）に基づいて、複数の光弾３４を発射する。このようにすれば、各光弾３４の得点を平均化することができるだけでなく、光弾３４毎に得点を求めることもできる。このような光弾３４の複数化は、トリガを引いた後の手の微妙な振れに基づく得点差を与えることができるだけでなく、競技者の身体の揺れの特性などを数値化することができ、１発のみの実弾発射の競技にはなかった新しい競技態様を提供することができる。
【００１４】
光弾３４は、着弾位置の検出のために用いられる着弾位置検出信号（第２の光弾）と、その光弾を他の光弾と区別するための光弾区別信号（光弾）を含んでいる。
【００１５】
着弾位置検出信号は、レーザー銃７が、錘状ビーム８を受信していれば、レーザー銃７のトリガが操作されていないときにもレーザー銃７から継続的に発射されている。着弾位置検出信号が標的板４に着弾すると、着弾位置検出器２によってその着弾位置が検出される。その着弾位置は、競技者ＰＣ６６に逐次送信される。競技者ＰＣ６６は、標的板４（または標的板４’）の模擬画面を表示可能である。競技者ＰＣ６６は、その模擬画面上で光弾３４の着弾位置を連続的な点列として表示し、その着弾位置の変動をレーザー銃７の照準の軌跡として軌跡化することができる。
【００１６】
レーザー銃７のトリガが操作されると、着弾位置検出信号とともに、光弾区別信号が銃口から発射される。着弾位置検出器２は、着弾位置検出信号とともに、光弾区別信号の標的板４（あるいは標的板４’）上の着弾位置も検出し、競技者ＰＣ６６にその着弾位置を送信する。競技者ＰＣ６６では、模擬画面上に、着弾位置検出信号の軌跡とともに、あわせて光弾区別信号の着弾位置もその軌跡とは区別して表示する。
【００１７】
図７は、標的板４、４’の様子を示す図である。図７に示すように、標的板４は、原点Ｏを中心とする１０個の同心円によって仕切られた１０個の環領域（原点Ｏの周りは円領域）を表面上に有する。これを、得点領域とする。得点領域以外の領域の得点を０点とし、最も外側の環領域の得点を１点とする（１と書かれている領域）。円の原点Ｏに近づくにつれて環領域の得点は１点ずつ増えていき、中心の円領域の得点は１０点となる。
【００１８】
前述のように、標的板４にレーザー銃７からの着弾位置検出信号が着弾すると、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｅｒ)によってその着弾位置（ｘ、ｙ）が検出される。この着弾位置（ｘ、ｙ）の原点を標的４の原点Ｏに対応させておき、その原点から着弾位置（ｘ、ｙ）までの距離を算出し、その着弾位置（ｘ、ｙ）がどの得点の領域であるかを割り出すことによって、そのときの得点を求めることができる。
【００１９】
着弾位置検出器２は、前述の着弾位置を検出するための位置検出用光学素子を備えている。位置検出用光学素子は、集光用レンズと、位置検出用半導体素子とから構成されている。位置検出用半導体素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）デバイスまたはＰＳＤが知られている。ＣＣＤデバイスよりもＰＳＤの方がコスト面と検出速度の観点から好適に用いられている。ＰＳＤデバイスは、２次元電流生成膜を有する。
【００２０】
２次元電流生成膜にレーザービームが集光レンズで集光されて当たる光点の座標位置（ｘ、ｙ）とすると、２次元電流生成膜では、その座標位置（ｘ、ｙ）に２次元的に線形に対応する電流がその膜内で生成される。まず、ｘ軸方向には、互いに逆方向の２つの電流（電流値をそれぞれＩｘ１、Ｉｘ２とする）が生成され、ｙ軸方向にも、互いに逆方向の２つの電流（電流値をそれぞれＩｙ１、Ｉｙ２とする）が生成される。すると、座標位置（ｘ、ｙ）は、電流値Ｉｘ１、Ｉｘ２、Ｉｙ１、Ｉｙ２を用いて以下のように計算される。
【００２１】
ｘ＝ｋ（Ｉｘ２−Ｉｘ１）／（Ｉｘ２＋Ｉｘ１）
ｙ＝ｋ（Ｉｙ２−Ｉｙ１）／（Ｉｙ２＋Ｉｙ１）
ここで、Ｉｘ２−Ｉｘ１とＩｙ２−Ｉｙ１とがともに零となる光点位置は、ＰＳＤの電気的、機械的座標原点（０、０）として定められる。標的板４は、ＰＳＤに対して規定される許容範囲の精度で２次元的に位置決めされる必要がある。
【００２２】
なお、このようなシステムでは、レーザー銃７の動作と、着弾位置検出器２の動作とは、完全に同期していることが望ましい。この同期を実現するために、このシステムでは、着弾位置検出器２から送信される錘状ビーム８を所定の周期で変動するパルス状のビームとしている。レーザー銃７では、このパルス状のビームをフォトダイオードで受信して、そのビームに基づいて同期信号を作成する。レーザー銃７の光弾の発射の動作などは、この同期信号に同期して実行される。
【００２３】
以上述べたように、最近では、実弾射撃よりも安全で、競技態様の応用性が高い電子射撃競技システムが実現可能となってきている。このような電子射撃競技システムは、上述の利点から一般的な競技として今後飛躍的に競技人口が拡大することが予想され、将来的には、全国レベル、あるいは世界レベルでの競技大会が開催され、オリンピックの種目として採用されるまでに拡大することが予想される。
【００２４】
世界大会やオリンピック等の種目に採用されるようになると、各国間での競争が激化することは明白であり、そのような競争に勝ち抜くためには、競技者のレベルアップを図ることがなによりも不可欠となる。そのため、競技者を育成するための仕組みをいち早く構築することが求められている。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、最近では、実弾射撃よりも安全で、競技態様の応用性が高い電子射撃競技システムが実現可能となってきている。このような電子射撃システムは、上述の利点から一般的な競技として飛躍的に競技者人口が拡大することが予想され、将来的には、大規模な競技大会が開催されるまでに拡大することが予想され、現在では、競技者のレベルアップを図るための競技者を育成するための仕組みが必要となっていた。
【００２６】
本発明は、電子射撃競技の競技者の育成に効果を発揮する射撃訓練システムおよび方法を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の射撃訓練システムでは、入力マンマシンインタフェースが操作されたときに光弾を銃口から発射する光銃と、標的上における前記光弾の着弾結果を検出する検出手段とを備える射撃訓練システムにおいて、前記入力マンマシンインタフェースを操作するタイミングを指定するためのタイミング指定手段と、前記検出手段によって検出された光弾の着弾結果を表示し、かつ、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングにおける着弾結果を指定着弾結果として他の着弾結果とは区別して表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明の射撃訓練システムでは、上記タイミング指定手段を備えることによって、光銃の操作者、すなわち競技者が射撃訓練を行う際に、その競技者の指導者等が、入力マンマシンインタフェースを操作すべきタイミングを指定することができるようになる。そのため、競技者が実際に入力マンマシンインタフェースを操作したタイミングと、指導者が入力マンマシンインタフェースを操作すべきであるとしたタイミングとのずれが明らかとなるので、本発明の射撃訓練システムは、電子射撃競技の競技者の育成に効果を発揮する。また、タイミング指定手段によって指定されたタイミングにおける着弾結果を表示手段に表示させることによって、競技者が実際に入力マンマシンインタフェースを操作したタイミングと、指導者が入力マンマシンインタフェースを操作すべきであるとしたタイミングとのずれを視覚化することができる。なお、指定着弾結果の表示を他の着弾結果と区別するためには、前記指定着弾結果の表示色を、他の着弾結果の表示色とは異なる色としたり、その着弾結果の表示点を、他の着弾結果の表示点よりも強調して表示したりするのが視認性の観点から望ましい。
【００２９】
また、本発明の射撃訓練システムの実施態様では、前記検出手段によって検出された光弾の着弾結果を表示する表示手段をさらに備え、前記光銃は、第２の光弾を銃口から継続的に発射し、
前記検出手段は、標的上における前記第２の光弾の着弾結果を検出し、
前記表示手段は、前記検出手段によって検出された前記第２の光弾の着弾結果の変動を前記光銃の照準の軌跡として前記標的の模擬画面上に表示する。さらに、前記表示手段は、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングにおける前記着弾結果を指定着弾結果として他の着弾結果とは区別して表示する。
【００３１】
また、本発明の射撃訓練システムの他の実施態様では、タイミング指定手段は、前記光銃に接続されていてもよいし、前記検出手段に接続されていてもよいし、前記表示手段に直接接続されていてもよい。
【００３２】
タイミング指定手段が光銃に接続されている場合には、タイミング指定手段から出力されるタイミング信号は、光銃に入力される。光銃では、このタイミング信号が入力されたときに第３の光弾を発射する。検出手段では、そのときの第３の光弾の着弾結果を指定着弾結果として検出して、その指定着弾結果を表示手段に送信する。
【００３３】
また、タイミング指定手段が検出手段に接続されている場合には、タイミング信号は、検出手段に入力される。検出手段は、タイミング信号が入力されたときに標的板に着弾した光弾の着弾結果を指定着弾結果として、表示手段に送信する。
【００３４】
また、タイミング指定手段が表示手段に接続されている場合には、タイミング信号は、表示手段に入力される。表示手段は、タイミング信号が入力されたときに受信した第１の光弾の着弾結果を指定着弾結果として表示する。
【００３５】
以上述べた３つの接続形態の中では、処理の高速性の観点から、タイミング指定手段が表示手段に接続されているのが、システム構成の単純化の面から最も望ましいといえる。また、タイミング指定手段は、有線通信ではなく、無線通信で接続されているのが、競技者の競技への集中を高めるためには望ましい。
【００３６】
また、本発明の他の実施態様では、前記表示手段には、前記入力マンマシンインタフェースが操作されたときに発射された光弾が着弾した時刻や、前記タイミング指定手段によって指定されたタイミングの時刻や、前記入力マンマシンインタフェースが操作されたときに発射された光弾が着弾した時刻と、前記タイミング指定手段によって指定された時刻との時間差が表示される。
【００３７】
このようにすれば、表示手段によって照準の軌跡や着弾結果を表示するとともに、タイミング指定手段によって指定されたタイミングの時刻と、入力マンマシンインタフェースが操作されたときに発射された光弾が着弾したタイミングとのずれ時間を把握することができるようになるため、競技者の育成を行うにあたっての有益な情報をさらに増やすことができる。
【００３８】
また、本発明の他の実施態様では、前記タイミング指定手段によって指定されるタイミングを、前記光銃の操作者に教示するためのタイミング教示手段を備える。このようなタイミング教示手段を備えることによって、指導者によって指定されたタイミングを競技者が把握してそのタイミングで光銃の入力マンマシンインタフェースを操作することができるようになる。このようにすれば、指定タイミングと実際の光弾の発射のタイミングのずれを少なくすることできるので、競技者のレベルアップの効率化を図ることができるようになる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態の射撃訓練システムについて図面を参照して詳細に説明する。
【００４０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態の射撃訓練システムについて説明する。図１は、本実施形態の射撃訓練システムの装置構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の射撃訓練システムは、図６に示す従来の電子射撃競技システムの構成に加え、表示手段としての外部ＰＣ１０１と、タイミング指定手段としての外部トリガスイッチ１０２とを新たに備えている。外部ＰＣ１０１は、表示画面や入力操作のためのキーボードを有するパーソナルコンピュータである。外部ＰＣ１０１は、スイッチングユニット９６を介して着弾位置検出装置２に接続されている。外部ＰＣ１０１は、標的板４の模擬画面を表示している。外部ＰＣ１０１は、着弾位置検出器２によって検出された着弾位置検出信号（第２の光弾）の着弾位置の変動をレーザー銃７の照準の軌跡としてその模擬画面上に逐次表示し、あわせて光弾区別信号（光弾）の着弾位置も表示する。この外部ＰＣ１０１は、競技者の指導者（コーチ）が、競技者の射撃の様子を把握するために備えられたものであるため、指導者が画面を確認できる位置に配置されている。
【００４１】
競技者が、レーザー銃７の銃口を標的板４に向けると、光弾位置検出信号がレーザー銃の銃口から標的板４上に継続的に発射（送信）される。なお、ここで、「継続的に」とは、「連続的に」もしくは「断続的に」という意味である。着弾位置検出器２は、光弾位置検出信号の標的板４上の着弾位置を検出して、その着弾位置のデータを、スイッチングユニット９６を介して外部ＰＣ１０１に随時送信する。
【００４２】
外部ＰＣ１０１は、着弾位置検出器２から送信された着弾位置のデータを受信すると、そのデータに基づいて競技者の得点を計算するとともに、着弾位置検出器２から受信する着弾位置の点列をレーザー銃４の照準の軌跡として表示画面上に逐次表示する。
【００４３】
このような軌跡の面積の大きさや、標的板４の原点からの平均的離隔距離、その原点のまわりの角度的分布は、レーザー銃７の銃身の標的板４に対する相対的運動を厳密に多様に表現しており、このような軌跡化は、従来の実弾射撃競技では実現することができないものである。競技者の指導者等がその軌跡の揺らぎに基づいて競技者を指導することによって、競技者はレーザー銃７のトリガ動作を矯正することができる。
【００４４】
続いて、競技者がレーザー銃７のトリガを操作すると、レーザー銃７内部でトリガ信号が生成され、レーザー銃７の半導体レーザー発振素子によって光弾区別信号が生成され、レーザー銃７の銃口から光弾区別信号が発射される。着弾位置検出器２は、光弾区別信号の標的板４上の着弾位置を検出し、その着弾位置のデータを、スイッチングユニット９６を介して外部ＰＣ１０１に送信する。外部ＰＣ１０１は、受信した着弾位置のデータからそのときの得点を算出して表示するとともに、レーザー銃の照準の軌跡を表示する画面上に光弾区別信号の着弾位置を他の着弾位置とは区別して表示する。区別する方法には、例えば、その着弾位置の表示色を他の着弾位置の表示色とは異なる色にする方法や、その着弾位置の表示点だけ強調して表示する方法等を用いるのが望ましい。
【００４５】
一方、外部トリガスイッチ１０２は、トリガを引くタイミングをスイッチの操作によって指定するためのタイミング指定手段である。外部トリガスイッチ１０２は、有線ケーブルを介してレーザー銃７に電気的に接続されている。外部トリガスイッチ１０２が押下されると、レーザー銃７にその旨の信号、すなわちタイミング信号が伝えられるようになっている。なお、本実施形態では、外部トリガスイッチ１０２とレーザー銃７とが有線で接続されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、両者は、無線規格であるブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）や赤外線通信などの無線通信で信号を送信できるようにしてもよい。このようにすれば、銃の余計な有線接続による競技者の精紳の安定性と集中性への阻害を排除することができる。
【００４６】
外部トリガスイッチ１０２は、競技者の指導者（コーチ）によって操作される。指導者は、外部ＰＣ１０１の表示画面に表示されるレーザー銃７の照準の軌跡を確認しながら、レーザー銃７のトリガを引くべきときであると判断した時点で、外部トリガスイッチ１０２を押下する。すると、前述のタイミング信号が、レーザー銃７に伝えられる。このタイミング信号を入力すると、レーザー銃７では、トリガ信号が生成され、トリガ信号が生成されると、半導体レーザー発振素子によって光弾区別信号（第３の光弾）が生成され、レーザー銃７の銃口からその光弾区別信号が発射される。
【００４７】
着弾位置検出器２は、光弾区別信号の着弾位置を  指定着弾位置として外部ＰＣ１０１に送信する。外部ＰＣ１０１は、外部トリガスイッチ１０２によって指定されたタイミングにおける着弾位置を指定着弾位置として他の着弾位置とは区別して表示する。
【００４８】
図２は、外部ＰＣ１０１における標的板４の模擬画面の一例を示す図である。図２に示すように、この外部ＰＣ１０１の模擬画面上には、以上の競技者による射撃動作とコーチによるタイミング指定動作とによって、着弾位置検出信号の着弾位置の点列すなわち、レーザー銃７の照準の軌跡と、外部トリガスイッチ１０２によって指定されたタイミングで発射された光弾区別信号の着弾位置（指定着弾位置）と、実際にレーザー銃７のトリガが操作されることによって発射された光弾区別信号の着弾位置（命中位置）とが、表示されている。この例では、照準の軌跡は、原点Ｏの右下からスタートして得点９〜７の領域を時計周りに回りながら原点Ｏを通過し、原点Ｏ右上の得点７の領域まで達しており、最終的な命中位置が、原点Ｏ右上の得点７の領域となっており、コーチによって指定されたタイミングによる指定着弾位置は、原点Ｏ上となっている。
【００４９】
軌跡、命中位置、指定着弾位置は、それぞれが特定できるように表示されている。例えば、レーザー銃７の照準の軌跡は緑色で表示され、指定着弾位置が青色で表示され、命中位置が赤色で表示され、命中位置の周りには、強調のため十字が表示されている。
【００５０】
図３は、レーザー銃７におけるトリガ信号を生成する回路の構成の一例を示す回路図である。図３に示すように、この回路は、衝撃センサ２０１と、コンパレータ２０２と、入力端子２０３、２０４と、コンデンサ２０５と、シュミットトリガ２０６と、同期回路２０７とを備えている。衝撃センサ２０１の出力は、コンパレータ２０２に入力され、コンパレータ２０２の出力と入力端子２０４の入力とはともに入力端子２０３に印加される電源電圧３．３Ｖによってプルアップされており、コンデンサ２０５に接続されている。入力端子２０３からは、電源電圧として３．３Ｖが印加されているが、本発明は、この値には限定されない。
【００５１】
衝撃センサ２０１は、レーザー銃７のトリガが操作されたときに生じる衝撃を検出して出力する。その衝撃の波形の一例が、図３に示す衝撃センサ２０１の下側に表示されている。なお、この衝撃波形は、ローアクティブ（０Ｖ（Ｌ）でアクティブ）の波形として図示されている。
【００５２】
コンパレータ２０２は、衝撃センサ２０１によって出力された衝撃波形を入力し、その波形の値がしきい値より上の場合には、出力をハイレベルとし、波形値がしきい値より下の場合には、出力をローレベルとする。すると、コンパレータ２０２の出力には、図３のコンパレータ２０２の下に示すようなパルス波形が出力される。コンパレータ２０２の出力は、シュミットトリガ２０６に入力される。シュミットトリガ２０６は、入力した波形を整形して出力する。
【００５３】
前述のように、レーザー銃７は、フォトダイオードによって標的側から送信される錘状ビーム８（図５）を受信する。錘状ビーム８は、図３の右下に示すような５ｍｓ幅のパルス波として入力されており、レーザー銃７は、この信号（同期信号）に基づいてトリガ信号を発生させる。同期回路２０７は、シュミットトリガ２０６より出力された信号と、フォトダイオードからの同期信号を入力し、同期信号の立ち上がりでシュミットトリガ２０６より入力された信号がローレベルにあるときには、トリガ信号を発生させる（図３に示す時刻ｔ1）。このトリガ信号が発生すると、レーザー銃７は、半導体レーザー素子から第２の光弾、すなわち光弾区別信号を発射する。なお、同期信号が５ｍｓ周期であるため、シュミットトリガ２０６の出力パルスがローアクティブとなっている時間は、少なくとも５ｍｓ以上である必要がある。
【００５４】
一方、外部トリガスイッチ１０２から出力されたタイミング信号は、入力端子２０４からレーザー銃７の内部に入力される。このタイミング信号もシュミットトリガ２０６に入力されており、タイミング信号が入力されると、結果的に、トリガが操作されたときと同じように、同期回路２０７はトリガ信号を発生させ、最終的にレーザー銃７から光弾区別信号が発射される。
【００５５】
なお、本実施形態の射撃訓練システムでは、レーザー銃７のトリガが操作されたときにも、外部トリガスイッチ１０２が押下されたときにも、光弾区別信号が発射されるため、いずれの動作で発射されたものかを示すための情報を光弾区別信号に含めておく必要がある。着弾位置検出器２では、光弾区別信号に含まれる信号に基づいて、その光弾区別信号がレーザー銃７のトリガが操作されて発射されたものなのか、外部トリガスイッチ１０２が押下されて発射されたものなのかが識別される。このようにすれば、外部ＰＣ１０１の表示画面において、指定着弾位置と命中位置との区別がつくような表示が可能となる。
【００５６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の射撃訓練システムについて説明する。図４は、本実施形態の射撃訓練システムの構成を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態の射撃訓練システムは、タイミング指定手段としての外部トリガスイッチ１０２を備えていない点が、図１に示す第１の実施形態の射撃訓練システムの構成と異なっている。本実施形態の射撃訓練システムでは、外部ＰＣ１０１が備える入力装置であるキーボードの所定の入力キー１１０がタイミング指定手段となる。すなわち、本実施形態では、タイミング指定手段は、レーザー銃７ではなく、表示手段である外部ＰＣ１０１に直接接続されているとみなすことができる。
【００５７】
レーザー銃７を操作する競技者の指導者は、外部ＰＣ１０１の画面でレーザー銃７の照準の軌跡を確認しながら、トリガを操作すべきであると判断したタイミングで、その所定の入力キー１１０を押下する。外部ＰＣ１０１は、その入力キー１１０が押下されたときに、着弾位置検出器２から送信された着弾位置検出信号の着弾位置を指定着弾位置として模擬画面上に表示する。このようにすれば、タイミングを指定するための仕組み、例えば、図３に示すようなレーザー銃７の仕組みを備える必要がなくなるため、タイミング指定に必要なシステムの構成を簡単なものにすることができる。
【００５８】
なお、本実施形態の射撃訓練システムでは、外部ＰＣ１０１のキーボードの入力キー１１０をタイミング指定手段としたが、タイミング指定手段としては、マウス等のポインティングデバイスが用いられてもよいし、第１の実施形態に示すような外部トリガスイッチ１０２のような外部スイッチを外部ＰＣ１０１に直接接続してもよい。また、外部スイッチを着弾位置検出器２に接続してもよい。
【００５９】
また、外部ＰＣ１０１の表示画面は、レーザー銃７の照準の軌跡等が表示される標的板４の模擬画面とともに、トリガが操作されたときに発射された光弾区別信号が着弾した時刻を表示したり、外部ＰＣ１０１のキーボードの入力キー１１０の押下によって指定されたタイミングの時刻を表示したり、光弾区別信号が着弾した時刻と、指定されたタイミングとの時間差を表示する。このようにすれば、競技者の育成を行うにあたっての有益な情報であるトリガタイミングの時間的なずれを競技者等が把握することができるようになる。
【００６０】
また、第１、第２の実施形態の射撃訓練システムでは、タイミング指定手段によって指定されるタイミングを、レーザー銃７を操作する競技者に教示するためのタイミング教示手段をさらに備えていてもよい。例えば、レーザー銃７や、標的板４近傍などの、競技者がレーザー銃７を構えていても見えるような位置にタイミング指定手段からタイミング信号が出力される点灯装置、例えばＬＥＤを備えておき、その点灯装置が点灯したときに、競技者がトリガを操作する訓練を行う。このような訓練を実行すれば、指定タイミングと実際の第２の光弾の発射のタイミングの時間的なずれを少なくすることができるようになるので、競技者のレベルアップの効率化を図ることができる。また、このようなタイミング教示手段は、そのタイミングを音で競技者に伝えるような手段であってもよい。
【００６１】
なお、本実施形態の射撃訓練システムでは、レーザー銃７から発射される着弾位置検出信号と光弾区別信号とは、同一の光源から発射され、同一の信号線上を進むようになっていてもよいし、別々の光源から発射され、別々の信号線上を進むようになっていてもよい。
【００６２】
また、本実施形態の射撃訓練システムでは、レーザー銃７がら発射される光弾区別信号は、レーザー銃７のトリガ（引き金）が操作されることによって発射されるようになっているが、本発明はこのような光弾を発射する機構の形状や動作を限定するものではない。レーザー銃７には、引き金の他にも押下ボタン等の様々な形態の入力マンマシンインタフェースを設置可能であり、光弾区別信号は、そのような入力マンマシンインタフェースへの入力によって発射され得る。
【００６３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の射撃訓練システムでは、以下に示す効果を有する。
（１）  タイミング指定手段を備えることによって、光銃の操作者、すなわち競技者が射撃訓練を行う際に、その競技者の指導者等が、表示手段に表示される銃の照準の軌跡を確認しながら、引き金を引くべきタイミングを指定することができるようになる。そのため、競技者が実際に引き金を引いたタイミングと、指導者が引き金を引くべきであるとしたタイミングとのずれが明らかとなるので、電子射撃競技の競技者の育成に効果を発揮する。
（２）  表示手段に、タイミング指定手段によって指定されたタイミングにおける着弾位置を表示手段に表示させることによって、競技者が実際に引き金を引いたタイミングと、指導者が引き金を引くべきであるとしたタイミングとのずれを視覚化することができる。
（３）  タイミング指定手段を表示手段に接続すると、処理の高速性、システム構成の単純化を図ることができる。
（４）  タイミング指定手段を無線通信で銃に接続すると、競技者の競技への集中力を高めることができる。
（５）  表示手段によって銃の軌跡や着弾位置を表示するとともに、タイミング指定手段によって指定されたタイミングの時刻や、第２の光弾が着弾したタイミングのずれ時間を表示するようにすれば、競技者の育成を行うにあたっての有益な情報であるトリガタイミングの時間的なずれを競技者等が把握することができる。
（６）  タイミング指定手段によって指定されるタイミングを、光銃の操作者に教示するためタイミング教示手段を備えることによって、指導者によって指定されたタイミングを競技者が把握してそのタイミングで光銃の引き金を操作することができるようになる。このようにすれば、指定タイミングと実際の第２の光弾の発射のタイミングのずれを少なくすることができるようになるので、競技者のレベルアップの効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の射撃訓練システムの構成を示すブロック図である。
【図２】外部ＰＣ１０１における標的板４の模擬画面の一例を示す図である。
【図３】レーザー銃７におけるトリガ信号を生成する回路の構成の一例を示す回路図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の射撃訓練システムの構成を示すブロック図である。
【図５】光線銃を用いた従来の電子射撃競技システムの競技フィールドの構成を示す模式図である。
【図６】従来の電子射撃競技システムの装置構成を示すブロック図である。
【図７】標的板４の様子を示す図である。
【符号の説明】
２    着弾位置検出器
３    仕切り板
４、４’    標的板
５    共通平面
６    共通射撃許容面
７    レーザー銃
８    錘状ビーム
３４    光弾
６５    ＬＡＮ
６６    競技者ＰＣ
９６    スイッチングユニット
１０１    外部ＰＣ
１０２    外部トリガスイッチ
１１０    入力キー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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