特開 2024-62971 標的システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062971

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】標的システム

(51)【国際特許分類】

   F41J 5/10 20060101AFI20240501BHJP

【ＦＩ】

F41J5/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023183481

(22)【出願日】2023-10-25

(31)【優先権主張番号】P 2022170416

(32)【優先日】2022-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】512198660

【氏名又は名称】株式会社エイテック

(74)【代理人】

【識別番号】100121131

【弁理士】

【氏名又は名称】西川 孝

(74)【代理人】

【氏名又は名称】稲本 義雄

(74)【代理人】

【識別番号】100168686

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 勇介

(72)【発明者】

【氏名】永井 克己

(57)【要約】

【課題】画像に基づいて着弾位置を検出する。
【解決手段】標的システムは、標的を撮像する撮像装置と、標的に向かって飛翔する飛翔物体が衝突して跳ね返る様子を撮像装置が撮像した画像に対する画像処理を行って、標的に対する飛翔物体の衝突位置を特定する処理を行う衝突位置特定部とを備える。撮像装置が標的の正面方向に配置される場合、飛翔物体が写された複数のフレームの画像のうち、飛翔物体の進行方向が変化したことが検出されたフレームの１つ前のフレームの画像を、衝突位置を特定するための画像として決定し、その画像にブレて写されている飛翔物体の進行方向の前方の円弧を半円とする円形の中心位置を、衝突位置として特定する。本技術は、例えば、ＢＢ弾を射撃できるソフトエアガンの標的システムに適用できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

標的を撮像する撮像装置と、
前記標的に向かって飛翔する飛翔物体が衝突して跳ね返る様子を前記撮像装置が撮像した画像に対する画像処理を行って、前記標的に対する前記飛翔物体の衝突位置を特定する処理を行う衝突位置特定部と
を備える標的システム。

【請求項2】

前記撮像装置が、前記標的の正面方向に配置される
請求項１に記載の標的システム。

【請求項3】

前記衝突位置特定部は、
前記飛翔物体が写された複数のフレームの画像のうち、前記飛翔物体の進行方向が変化したことが検出されたフレームの１つ前のフレームの画像を、前記衝突位置を特定するための画像として決定し、
その画像にブレて写されている前記飛翔物体の進行方向の前方の円弧を半円とする円形の中心位置を、前記衝突位置として特定する
請求項２に記載の標的システム。

【請求項4】

前記撮像装置が、前記標的の正面に対して斜め上方向に配置される
請求項１に記載の標的システム。

【請求項5】

前記撮像装置が、前記標的の正面に対して斜め横方向に配置される
請求項１に記載の標的システム。

【請求項6】

前記衝突位置特定部は、
前記飛翔物体が写された１フレーム目の画像を、前記衝突位置を特定するための画像として決定し、
その画像にブレて写されている前記飛翔物体の右側および左側の円弧のうちの、前記撮像装置が前記標的の正面に対して斜め横方向に配置されている側と同じ側の円弧を半円とする円形の中心位置を、前記衝突位置として特定する
請求項５に記載の標的システム。

【請求項7】

前記撮像装置は、２つの撮像部を有するステレオカメラである
請求項１に記載の標的システム。

【請求項8】

前記ステレオカメラによって撮像されたペアの画像に基づいて前記飛翔物体までの距離を計測するとともに時刻を計測し、その計測結果に従って、前記飛翔物体が着弾すると予測される着弾予測時刻を算出した後、前記ステレオカメラによる撮像を一時停止させて、前記着弾予測時刻の直前から前記ステレオカメラによる撮像を再開させる
請求項７に記載の標的システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、標的システムに関し、特に、画像に基づいて着弾位置を検出することができるようにした標的システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プラスチック製の弾丸（以下、ＢＢ（Ball Bullet）弾と称する）を低圧の圧縮空気などで発射する機構を備えたトイガンであるソフトエアガンを使用して標的を射撃し、標的にＢＢ弾が着弾したときの着弾位置に応じて得られるスコアを競う射撃競技が行われている。このような射撃競技では、ＢＢ弾の着弾位置を正確に検出することが重要である。

【0003】

そこで、本願出願人は、標的板にＢＢ弾が着弾したときに発生する衝撃波を検出することで、標的板に着弾したＢＢ弾の着弾位置や着弾速度、エネルギーなどを正確に算出することができる標的システムを提案している（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－２５６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述の特許文献１で提案されているように、衝撃波に基づいてＢＢ弾の着弾位置を検出することができるが、画像に基づいてＢＢ弾の着弾位置を検出することが求められるケースがあった。

【0006】

本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画像に基づいて着弾位置を検出することができるようにするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一側面の標的システムは、標的を撮像する撮像装置と、前記標的に向かって飛翔する飛翔物体が衝突して跳ね返る様子を前記撮像装置が撮像した画像に対する画像処理を行って、前記標的に対する前記飛翔物体の衝突位置を特定する処理を行う衝突位置特定部とを備える。

【0008】

本開示の一側面においては、撮像装置により標的が撮像され、その標的に向かって飛翔する飛翔物体が衝突して跳ね返る様子が撮像された画像に対する画像処理が行われ、標的に対する飛翔物体の衝突位置を特定する処理が行われる。

【発明の効果】

【0009】

本開示の一側面によれば、画像に基づいて着弾位置を特定することができる。

【0010】

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本技術を適用した標的システムの第１の実施の形態の構成例を示す図である。

【図2】衝撃緩和ユニットの構成例を示す図である。

【図3】ＢＢ弾の着弾位置の検出方法について説明する図である。

【図4】標的システムの第２の実施の形態の構成例を示す図である。

【図5】標的システムの第３の実施の形態の構成例を示す図である。

【図6】ＢＢ弾の着弾位置の検出方法について説明する図である。

【図7】標的システムの第４の実施の形態の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0013】

＜標的システムの第１の構成例＞
図１は、本技術を適用した標的システムの第１の実施の形態の構成例を示す図である。

【0014】

図１に示すように、標的システム１１は、表示装置１２、衝撃緩和ユニット１３、撮像装置１４、およびノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、ノートＰＣ（Personal Computer）と称する）１５を備えて構成される。また、表示装置１２およびノートＰＣ１５は、映像ケーブル１６を介して接続されており、撮像装置１４およびノートＰＣ１５は、通信ケーブル１７を介して接続されている。なお、これらがワイヤレスで接続される構成を採用してもよい。

【0015】

例えば、標的システム１１では、ソフトエアガン２１を使用して射撃を行うユーザから所定の距離（例えば、１０ｍ～３０ｍ程度）だけ離れた位置に表示装置１２が配置され、ユーザの手元にノートＰＣ１５が配置される。また、表示装置１２の前面に衝撃緩和ユニット１３が装着されており、衝撃緩和ユニット１３の前方の下側に、捕集トレイ２２が配置されている。

【0016】

そして、撮像装置１４は、衝撃緩和ユニット１３越しに表示装置１２を撮像するように、表示装置１２の正面方向であって、ユーザが構えたソフトエアガン２１の射線から外れた位置（例えば、ソフトエアガン２１の射線に対して周囲の上下左右いずれかの位置であり、かつ、ユーザの射撃の邪魔とならない位置）に配置することができる。具体的には、例えば、ユーザが立射姿勢である場合、撮像装置１４は、ユーザの視点から下方に４０ｃｍ程度以内までの位置に配置することが好ましい。このような位置に撮像装置１４を配置しても、撮像装置１４から表示装置１２まで１０ｍ以上の距離を設けることによって、表示装置１２をほぼ正面から撮像装置１４で撮像することができ、ユーザが射撃を行う際の障害となることも回避される。または、ユーザの射界に入らない程度で表示装置１２から１０ｍよりも近い位置に、三脚などに装着させて撮像装置１４を配置してもよい。なお、ソフトエアガン２１の銃身に沿って撮像装置１４を固定する構成としてもよいが、この構成では、ソフトエアガン２１の振動に応じて撮像装置１４により撮像される画像に生じるブレや傾きなどを補正することが必要となる。

【0017】

また、標的システム１１では、ユーザがノートＰＣ１５を操作して、射撃を行う際の標的を表す標的画像２３をノートＰＣ１５の表示部に表示させると、映像ケーブル１６を介して、表示装置１２にも標的画像２３が表示される。そして、ユーザがソフトエアガン２１の銃口を表示装置１２に向けて標的画像２３を狙って射撃を行うと、ソフトエアガン２１から発射されたＢＢ弾２４は、図１に示す一点鎖線に沿って飛んだ後、衝撃緩和ユニット１３に着弾して跳ね返る。図２を参照して後述するように、衝撃緩和ユニット１３の表面には軟質シート３２が設けられており、軟質シート３２によって着弾時の衝撃が緩和されたＢＢ弾２４は、衝撃緩和ユニット１３の前方で落下し、捕集トレイ２２によって散らばることなく回収される。

【0018】

そして、標的システム１１では、撮像装置１４によって撮像された画像に基づいて、衝撃緩和ユニット１３にＢＢ弾２４が着弾した着弾位置が検出され、その着弾位置を示す着弾マークＰが標的画像２３に重畳して表示される。ユーザは、表示装置１２に表示される標的画像２３上の着弾マークＰとともに、ノートＰＣ１５の表示部に表示される標的画像２３上の着弾マークＰによって、ＢＢ弾２４の着弾位置を確認することができる。

【0019】

このように標的システム１１は構成されており、ソフトエアガン２１から発射されたＢＢ弾２４の標的画像２３に対する着弾位置を検出する検出機能、および、衝撃緩和ユニット１３に着弾したＢＢ弾２４を捕集トレイ２２で回収する回収機能を備えている。

【0020】

なお、標的システム１１は、ノートＰＣ１５に替えて、タブレット端末やスマートフォンなどを備えた構成としてもよく、ノートＰＣ１５に対する操作を、タブレット端末やスマートフォンなどに対して行うようにしてもよい。さらに、標的システム１１は、必要な処理性能を備えたボードタイプなどのコンピュータモジュールを備えた構成としてもよい。また、撮像装置１４として、上述したように配置することが可能であって性能的に利用することができれば、ノートＰＣ１５やタブレット端末、スマートフォンなどに搭載されているカメラを使用したり、ボードタイプなどのコンピュータモジュールに接続可能なカメラモジュールを使用したりすることができる。例えば、カメラ搭載のボードタイプなどのコンピュータモジュールを使ってもよいし、必要な数のカメラをボードタイプなどのコンピュータモジュールに接続してもよい。

【0021】

＜衝撃緩和ユニットの構成例＞
図２を参照して、衝撃緩和ユニット１３の構成例、および、表示装置１２に対する撮像装置１４の配置位置について説明する。

【0022】

図２には、標的システム１１を平面視した概略的な構成例が示されており、ノートＰＣ１５や、映像ケーブル１６、通信ケーブル１７などの図示は省略されている。

【0023】

図２に示すように、標的システム１１では、表示装置１２の前面に衝撃緩和ユニット１３が装着されており、衝撃緩和ユニット１３から所定の距離Ｄを設けて、例えば、１０ｍ～３０ｍ程度を設けて、表示装置１２の正面方向に撮像装置１４が配置されている。なお、表示装置１２の正面から見て左右上下にそれぞれ２０度の範囲を正面方向とし、この範囲における傾きに応じた補正を施すことでＢＢ弾２４の着弾位置の座標を計算することができる。

【0024】

衝撃緩和ユニット１３は、枠部材３１、軟質シート３２、保護板３３、および固定板３４－１乃至３４－３を備えて構成される。

【0025】

枠部材３１は、軟質シート３２および保護板３３の上下辺および左右辺を固定するための枠形状の部材であり、表示装置１２の外形形状と略同一の大きさとなるように構成される。もちろん、枠部材３１は、表示装置１２の外形形状より大きくてもよい。枠部材３１の前面側（撮像装置１４側）に軟質シート３２が固定され、枠部材３１の背面側（表示装置１２側）に保護板３３が固定される。

【0026】

軟質シート３２は、ソフトエアガン２１により発射されたＢＢ弾２４の衝突を撓むことによって受け止めることができる透明な軟質のシート状の部材である。例えば、軟質シート３２には、衝撃による変形に対する復元速度が緩やかな材質として、厚み3.0ｍｍの軟質の塩化ビニル樹脂などを使用することが好ましい。そして、軟質シート３２は、表示装置１２の前方において略垂直となるように張った状態で全体的に平坦となるように、即ち、撓みが生じないように平面的に、上下辺および左右辺が枠部材３１に対して固定される。

【0027】

保護板３３は、表示装置１２のディスプレイ画面を保護するための透明な硬質の板状の部材であり、例えば、厚み２ｍｍのＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）樹脂などを使用することが好ましい。例えば、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾することで、枠部材３１の厚み（軟質シート３２と保護板３３との間隔）以上の大きな撓みが軟質シート３２に生じてしまう場合でも、保護板３３によって表示装置１２を保護することができる。なお、このような大きな撓みが軟質シート３２に生じない場合、衝撃緩和ユニット１３は、保護板３３を備えない構成としてもよい。なお、保護板３３は、枠部材３１に対する筋交いとしての役目を備えており、例えば、枠部材３１の歪を防止するためにも有効である。

【0028】

固定板３４－１乃至３４－３は、衝撃緩和ユニット１３を表示装置１２に対して装着するのに利用される。例えば、固定板３４－１乃至３４－３は、枠部材３１の上面に対して、枠部材３１の上面から後方に向かって延在するように固定されている。固定板３４－１は、枠部材３１の上面の中央に固定されており、固定板３４－２および固定板３４－３は、それぞれ固定板３４－１の上面の左右の端部近傍に固定されている。例えば、後述する図４に示すように、表示装置１２の上面に固定板３４－１乃至３４－３の下面を当接させ、固定板３４－１乃至３４－３によって表示装置１２に対して係止するように、衝撃緩和ユニット１３が表示装置１２に装着される。

【0029】

このように衝撃緩和ユニット１３は構成されており、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾した際の衝撃が緩和される。そして、標的システム１１では、表示装置１２の正面方向に配置された撮像装置１４によってＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する様子を撮像し、その撮像によって得られた画像に基づいて、ＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができる。

【0030】

図３を参照して、標的システム１１におけるＢＢ弾２４の着弾位置の検出方法について説明する。

【0031】

例えば、衝撃緩和ユニット１３から撮像装置１４までの距離Ｄを１０ｍとし、フレームレートが１２０ｆｐｓの撮像装置１４を使用して、衝撃緩和ユニット１３越しに表示装置１２の全体を望遠で撮像することで、標的画像２３に向かって飛翔するＢＢ弾２４が軟質シート３２に衝突して跳ね返る様子を１フレームごとに確認することができた。このとき、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する約５ｍ手前からＢＢ弾２４が画像に写り始めて、軟質シート３２に着弾したＢＢ弾２４は、ＢＢ弾２４自身の回転などの影響によって様々な方向に向かいながら落下することが確認された。また、ＢＢ弾２４が、軟質シート３２に着弾する手前では７０ｍ／ｓ程度の速度で飛翔し、軟質シート３２に着弾した後は１～２ｍ／ｓ程度の速度で落下することが確認された。

【0032】

図３には、上述したように撮像して得られた複数のフレームの画像のうち、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する前後の５つのフレーム（時刻ｔ：１～５）の画像から、標的画像２３の中央付近を切り出して模式的に表した画像が示されている。フレームｔ１乃至ｔ５の画像には、ＢＢ弾２４の進行方向に応じて、ＢＢ弾２４が伸びたようにブレた形状（前端および後端が略半円形状の角丸長方形）が写されており、このような形状でＢＢ弾２４が写されている領域を、以下、ＢＢ弾像５１と称する。

【0033】

まず、ノートＰＣ１５は、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するために、例えば、各フレームの画像の全領域の色をピクセル単位で調査し、ＢＢ弾２４の色（RGBの各値）に近いピクセルを検出することによりＢＢ弾像５１を特定する画像処理を行う。例えば、ノートＰＣ１５は、ＢＢ弾像５１の大きさよりも若干小さな領域（例えば、ＢＢ弾像５１の大きさが６ｍｍである場合、１辺の長さが４ｍｍの正方形の領域）ごとに、その領域の１ピクセルだけRGBの各値を調査することによって、さらに検出した領域で正方形の領域を狭めて調査していくことによって、ＢＢ弾像５１の中心を正確に特定することができる。

【0034】

例えば、ＢＢ弾２４が白色であって、白を示すRGBのカラーコードが#FFFFFFである場合、RGBそれぞれ全てのカラーコードが#F0以上であるときに白と判定する範囲内かどうかで判定するような処理によって、白色のＢＢ弾像５１を検出する確実性を確保することができる。なお、色に基づいてＢＢ弾像５１を判別する処理では、ＢＢ弾像５１の背景となる標的画像２３の色には、ＢＢ弾２４の色とは異なる色（例えば、RGBそれぞれのカラーコードが#F0未満の色）を用いる必要がある。

【0035】

または、ノートＰＣ１５は、画像処理ライブラリなどを活用して背景差分を求める処理を行うことによって、変化領域を検出することでＢＢ弾像５１を容易に特定することができる。あるいは、撮像装置１４として高速度カメラなどを利用し、高フレームレートでＢＢ弾像５１を円形に撮像することができる場合、ノートＰＣ１５は、ハフ変換やパターンマッチングなどの画像処理技術によってＢＢ弾像５１を検出することができる。

【0036】

そして、ノートＰＣ１５は、ＢＢ弾像５１が写されている複数のフレームを特定し、それらの各フレームにおいて、ＢＢ弾像５１を時間順に認識する画像処理を行う。これにより、ノートＰＣ１５は、ＢＢ弾像５１の進行方向を把握して、ＢＢ弾像５１の進行方向が変化する直前のフレームの画像を、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するための画像として決定する。

【0037】

図３に示す例では、フレームｔ１、フレームｔ２、およびフレームｔ３の画像には、軟質シート３２に向かって飛翔している状態のＢＢ弾２４が写されたＢＢ弾像５１（略横向きの角丸長方形）が表示されている。即ち、フレームｔ１、フレームｔ２、およびフレームｔ３の順に、右側から左側に向かう進行方向のＢＢ弾像５１が表示されている。そして、フレームｔ４、およびフレームｔ５の画像には、軟質シート３２で跳ね返って落下している状態のＢＢ弾２４が写されたＢＢ弾像５１（略縦向きの角丸長方形）が表示されている。即ち、フレームｔ４、およびフレームｔ５の順に、上側から下側に向かう進行方向のＢＢ弾像５１が表示されている。

【0038】

従って、ノートＰＣ１５は、ＢＢ弾像５１の進行方向が変化する直前のフレームｔ３の画像を、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するための画像として決定する。例えば、フレームｔ１からフレームｔ４の画像において、ＢＢ弾像５１の中心座標（x,y）は、フレームｔ１の画像では中心座標（320,240）、フレームｔ２の画像では中心座標（310,242）、フレームｔ３の画像では中心座標（305,244）、フレームｔ４の画像では中心座標（300,230）と変化している。従って、フレームｔ３からフレームｔ４へのＢＢ弾像５１の中心座標のｙ座標の変化より、フレームｔ３の画像を、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するための画像として決定することができる。

【0039】

次に、ノートＰＣ１５は、このように決定したフレームｔ３の画像におけるＢＢ弾像５１の縦方向の長さｈおよび横方向の長さｗを計測する。そして、ノートＰＣ１５は、計測した長さの長手方向をＢＢ弾像５１の進行方向として、その進行方向の前方の円弧を半円とする円形（図３の右側に示すＢＢ弾像５１内の二点鎖線の円形）の中心位置を、ＢＢ弾２４の着弾位置として特定することができる。ここで、フレームｔ３の画像におけるＢＢ弾像５１の前方および後方の円弧のうち、例えば、次のフレームｔ４のＢＢ弾像５１に近い方の円弧を、フレームｔ３の画像におけるＢＢ弾像５１の前方の円弧とする。

【0040】

なお、撮像装置１４のシャッタースピードを速くすることによってＢＢ弾像５１のブレを小さくすることは可能であるが、ＢＢ弾２４が写らない時間が多くなってしまう。このため、撮像装置１４のシャッタースピードを速くせずに（例えば、１／フレームレート秒で）ブレたＢＢ弾像５１を用いて、上述したようにＢＢ弾２４の着弾位置を特定することで、ＢＢ弾２４の着弾を検出する確実性を高めることができるとともに、ＢＢ弾２４の着弾位置の誤差を小さくすることができる。もちろん、フレームレートが高くなればＢＢ弾像５１が角丸長方形から真円に近くなるので、ＢＢ弾２４の進行方向の変化だけからＢＢ弾２４の着弾の瞬間のフレームを特定すればよくなる。

【0041】

＜標的システムの第２の構成例＞
図４は、本技術を適用した標的システムの第２の実施の形態の構成例を示す図である。なお、図４に示す標的システム１１Ａにおいて、図１の標的システム１１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0042】

図４には、標的システム１１Ａを側面視した概略的な構成例が示されている。

【0043】

図４に示すように、標的システム１１Ａは、表示装置１２に対して衝撃緩和ユニット１３が装着されている点で、図１の標的システム１１と共通する構成となっている。なお、図４では、図１に示したノートＰＣ１５や、映像ケーブル１６、通信ケーブル１７などの図示は省略されている。また、図示するように、標的システム１１Ａ（他の構成例も同様）は、アジャスタ機能付きの脚部によって自重を支え、固定板３４のストッパーが表示装置１２の上端部に係止するような構成となっている。

【0044】

そして、標的システム１１Ａは、撮像装置１４を支持する支持部材４１を備える点で、図１の標的システム１１と異なる構成となっている。

【0045】

支持部材４１は、衝撃緩和ユニット１３の枠部材３１の上辺の略中央に対して、衝撃緩和ユニット１３から前方（図４の右方向）に向かって伸びるように固定されている。例えば、支持部材４１は、支持部材４１の基部が衝撃緩和ユニット１３の上面に固定され、支持部材４１の先端部に撮像装置１４が取り付けられるように構成される。つまり、支持部材４１は、表示装置１２を斜め上方向から撮像するように撮像装置１４を支持することができる。

【0046】

つまり、図１の標的システム１１は、撮像装置１４の配置位置が表示装置１２の正面方向であったのに対し、標的システム１１Ａは、撮像装置１４の配置位置が表示装置１２の斜め上方向となっている。

【0047】

このように構成される標的システム１１Ａでは、表示装置１２の斜め上方向に配置された撮像装置１４によってＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する様子を撮像し、その撮像によって得られた画像に基づいて、ＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができる。なお、撮像装置１４の配置位置が表示装置１２に対して下側であってもよく、この場合、表示装置１２に向かってＢＢ弾２４が落下してくることが想定され、減速したＢＢ弾２４を下側から撮像することで一定時間同じ位置にＢＢ弾２４が写された画像に基づいて、ＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができる。もちろん、この場合、表示装置１２をＢＢ弾２４から保護することが必要になる。また、この場合、支持部材４１を用いる構成ではなく、撮像装置１４を斜め上に向けた台や三脚などに載せて床に角度を付けて置くような構成とすることができる。

【0048】

＜標的システムの第３の構成例＞
図５は、本技術を適用した標的システムの第３の実施の形態の構成例を示す図である。なお、図５に示す標的システム１１Ｂにおいて、図１の標的システム１１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0049】

図５には、標的システム１１Ｂを平面視した概略的な構成例が示されている。

【0050】

図５に示すように、標的システム１１Ｂは、表示装置１２に対して衝撃緩和ユニット１３が装着されている点で、図１の標的システム１１と共通する構成となっている。なお、図５では、図１に示したノートＰＣ１５や、映像ケーブル１６、通信ケーブル１７などの図示は省略されている。

【0051】

そして、標的システム１１Ｂは、撮像装置１４を支持する支持部材４２を備える点で、図１の標的システム１１と異なる構成となっている。

【0052】

支持部材４２は、衝撃緩和ユニット１３の枠部材３１の右辺（衝撃緩和ユニット１３を正面から見て右側の辺）の略中央に対して、衝撃緩和ユニット１３から前方（図５の右方向）に向かって伸びるように固定されている。例えば、支持部材４２は、９０°に折れ曲がったＬ字形状の部材であって、支持部材４２の基部が衝撃緩和ユニット１３の右側面に固定され、支持部材４２の先端部に撮像装置１４が取り付けられるように構成される。

【0053】

つまり、図１の標的システム１１は、撮像装置１４の配置位置が表示装置１２の正面方向であったのに対し、標的システム１１Ｂは、撮像装置１４の配置位置が表示装置１２の斜め横方向となっている。

【0054】

このように構成される標的システム１１Ｂでは、表示装置１２の斜め横方向に配置された撮像装置１４によってＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する様子を撮像し、その撮像によって得られた画像に基づいて、ＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができる。なお、図５では、撮像装置１４の配置位置が表示装置１２に対して右側の斜め横方向となっている構成例が示されているが、その逆に、撮像装置１４の配置位置が表示装置１２に対して左側の斜め横方向であってもよい。

【0055】

ここで、標的システム１１Ａおよび１１Ｂでは、例えば、図５に示すように表示装置１２を斜め方向４５°から撮像するように撮像装置１４を配置することが好適であるが、撮像装置１４が表示装置１２を撮像する角度は４５°に限定されることなく、斜め方向２０°～８０°の範囲であればよい。例えば、この範囲における傾きに応じた補正を施すことでＢＢ弾２４の着弾位置の座標を計算することができる。また、短い支持部材４１または４２を使用して、この傾きが大きくなった場合であっても、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する様子を撮像装置１４によって撮像することができれば、ＢＢ弾２４の着弾位置の座標の計算は可能である。一方、長い支持部材４１または４２を使用することによって、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する様子を正面に近い位置から撮像装置１４によって撮像することができる。

【0056】

なお、標的システム１１Ａでは、支持部材４１を使用せずに天井に固定された撮像装置１４によって表示装置１２を斜め上方向から撮像するような構成としてもよい。同様に、標的システム１１Ｂでは、支持部材４２を使用せずに三脚等の台座に装着された撮像装置１４によって表示装置１２を斜め横方向から撮像するような構成としてもよい。また、標的システム１１Ａおよび１１Ｂは、枠部材３１に対して支持部材４１および４２を着脱可能な構成としたり、枠部材３１に対して支持部材４１および４２を折り畳み可能な構成としたりすることで、利便性を向上させることができる。

【0057】

図６を参照して、標的システム１１ＢにおけるＢＢ弾２４の着弾位置の検出方法について説明する。

【0058】

上述の図３を参照して説明したように、表示装置１２の正面方向から撮像装置１４により撮像した場合には、軟質シート３２に着弾する前も含めて複数のフレームでＢＢ弾２４が写されていた。これに対し、表示装置１２の斜め横方向から撮像装置１４により撮像した場合には、軟質シート３２に着弾する前のＢＢ弾２４が写されることはなく、軟質シート３２に着弾して減速した後のＢＢ弾２４が写されること（なお、撮像装置１４として高速度カメラが用いられない限り、ＢＢ弾２４が写っていても薄い筋が残るだけ）になる。なお、本実施の形態では、60ｆｐｓよりも大きなフレームレートで動画像の撮像が可能な撮像装置１４を、高速度カメラと称する。

【0059】

このため、標的システム１１Ｂでは、表示装置１２の斜め横方向から撮像装置１４により撮像した画像のうち、ＢＢ弾２４が写されている１フレーム目の画像に基づいて、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定することができる。なお、撮像装置１４を配置する角度によっては、軟質シート３２に着弾する前のＢＢ弾２４が筋状に写ることもあるが、例えば、図５に示したように、表示装置１２に対して斜め横方向４５°から撮像装置１４により撮像した場合には、軟質シート３２に着弾する前のＢＢ弾２４が写されることは殆どなかった。

【0060】

図６に示す例では、フレームｔ１、およびフレームｔ２の画像には、ＢＢ弾２４が写されていない。そして、フレームｔ３の画像には、軟質シート３２に着弾して減速した後のＢＢ弾２４が写されたＢＢ弾像５１が表示されており、フレームｔ４、およびフレームｔ５の画像には、落下している状態のＢＢ弾２４が写されたＢＢ弾像５１が表示されている。

【0061】

従って、ノートＰＣ１５は、例えば、１フレーム前との変化を検出する画像処理を行って、ＢＢ弾２４が最初に写されたフレームｔ３の画像を、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するための画像として決定する。

【0062】

ここで、標的システム１１Ｂのように、表示装置１２の右側の斜め横方向から撮像装置１４により撮像した場合、ほぼ確実に、軟質シート３２に着弾した後のＢＢ弾２４は、画像の左側に向かって動くように写されることになる。従って、この場合、ノートＰＣ１５は、フレームｔ３の画像におけるＢＢ弾像５１の右側および左側の円弧のうち、右側の円弧を半円とする円形（図６の右側に示すＢＢ弾像５１内の二点鎖線の円形）の中心位置を、ＢＢ弾２４の着弾位置として特定することができる。

【0063】

つまり、表示装置１２の正面方向から撮像した場合には、ＢＢ弾２４自身の回転などの影響によって、軟質シート３２に着弾した後のＢＢ弾２４は上下左右の様々な方向に向かって散るように動くため、特定の方向に動くようにＢＢ弾２４が画像に写されることはなかった。これに対し、表示装置１２の右側の斜め横方向から撮像した場合には、軟質シート３２に着弾した後のＢＢ弾２４は、左側に向かって動くように画像に写されることになる。もちろん、その逆に、表示装置１２の左側の斜め横方向から撮像した場合には、軟質シート３２に着弾した後のＢＢ弾２４は、右側に向かって動くように画像に写されることになる。

【0064】

従って、表示装置１２の正面方向から撮像した画像と比較して、表示装置１２の斜め横方向から撮像した画像では、ほぼ確実に、軟質シート３２に着弾した後にＢＢ弾２４が動く方向を特定することができる。そして、ノートＰＣ１５は、ＢＢ弾像５１の右側および左側の円弧のうちの、撮像装置１４が表示装置１２の正面に対して斜め横方向に配置されている側と同じ側（表示装置１２の右側の斜め横方向に撮像装置１４が配置されている場合には右側、表示装置１２の左側の斜め横方向に撮像装置１４が配置されている場合には左側）の円弧を半円とする円形の中心位置を、ＢＢ弾２４の着弾位置として特定することができる。

【0065】

なお、図４の標的システム１１Ａも、標的システム１１Ｂと同様に、ＢＢ弾２４が最初に写された画像を、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するための画像として決定し、ＢＢ弾像５１の上側および下側の円弧のうち、上側の円弧を半円とする円形の中心位置を、ＢＢ弾２４の着弾位置として特定することができる。また、標的システム１１Ａおよび標的システム１１Ｂは、図１の標的システム１１と比較して、軟質シート３２の近くに撮像装置１４を配置することができる。そして、標的システム１１Ａおよび標的システム１１Ｂは、衝撃緩和ユニット１３に対して撮像装置１４を固定することによって撮像装置１４の方向や位置の調整などが不要となり取り扱いを容易にすることができるとともに、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するための画像を決定する処理も容易に行うことができる。また、撮像装置１４によって表示装置１２を斜め方向から撮像するような構成とすることで、軟質シート３２で跳ね返って遅くなったＢＢ弾２４のみを撮像することができ、１つの撮像装置１４でＢＢ弾２４の着弾位置のＸＹ座標を特定することができる。

【0066】

＜標的システムの第４の構成例＞
図７は、本技術を適用した標的システムの第４の実施の形態の構成例を示す図である。なお、図７に示す標的システム１１Ｃにおいて、図１の標的システム１１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0067】

図７には、標的システム１１Ｃを平面視した概略的な構成例が示されている。

【0068】

図７に示すように、標的システム１１Ｃは、表示装置１２に対して衝撃緩和ユニット１３が装着されている点で、図１の標的システム１１と共通する構成となっている。なお、図７では、図１に示したノートＰＣ１５や、映像ケーブル１６、通信ケーブル１７などの図示は省略されている。

【0069】

そして、標的システム１１Ｃは、ステレオカメラ６１を備える点で、図１の標的システム１１と異なる構成となっている。

【0070】

ステレオカメラ６１は、２つの撮像装置１４Ｌおよび撮像装置１４Ｒを有して構成され、衝撃緩和ユニット１３から所定の距離（例えば、１０ｍ～３０ｍ程度）を設けて、表示装置１２の正面方向に配置されている。そして、ステレオカメラ６１は、撮像装置１４Ｌおよび撮像装置１４Ｒにより撮像された画像をノートＰＣ１５に供給し、ノートＰＣ１５は、同時に撮像されたペアの画像に写されている被写体までの距離を、撮像装置１４Ｌおよび撮像装置１４Ｒの視差に基づいて測定することができる。

【0071】

例えば、ノートＰＣ１５は、ステレオカメラ６１から軟質シート３２までの距離を測定するとともに、ステレオカメラ６１からＢＢ弾２４までの距離を測定し、それらの距離が等しくなった（即ち、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾した）ときのフレームの画像を、ＢＢ弾２４の着弾位置を特定するための画像として決定する。なお、軟質シート３２が透明であるため、実際には、ステレオカメラ６１から表示装置１２までの距離を測定して、その距離から、表示装置１２と軟質シート３２との間隔を減算することで、ステレオカメラ６１から軟質シート３２までの距離が求められる。

【0072】

しかしながら、一般的な高フレームレートである６０ｆｐｓ程度では、例えば、９０ｍ／ｓの弾速の弾は１．５ｍに１回しか撮像することができないため、ＢＢ弾２４の着弾位置を正確に検出することは困難であると想定される。そこで、標的システム１１Ｃでは、例えば、ＢＢ弾２４の発射後から、最低でも２カ所でＢＢ弾２４までの距離および時刻の計測を開始し、その計測結果に従って、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾すると予測される着弾予測時刻を算出する。そして、着弾予測時刻の直前から１／６０秒のシャッタースピードでステレオカメラ６１による撮像を行うようにすることで、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する瞬間の画像を撮像することができる。

【0073】

具体的には、標的システム１１Ｃでは、ステレオカメラ６１は、常に６０ｆｐｓで連続撮像を行ってＢＢ弾２４を検出し続け、ノートＰＣ１５は、ＢＢ弾２４が検出されるタイミングで、１／６０秒ごとにＢＢ弾２４までの距離および時刻の計測を開始する。そして、ノートＰＣ１５は、前回の計測値との距離差および時間差に従ってＢＢ弾２４の速度を計算し、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾すると予測される着弾予測時刻を算出する。

【0074】

そして、標的システム１１Ｃでは、ＢＢ弾２４と軟質シート３２との距離が近く（例えば、２．５ｍ以下に）なったタイミングで、ステレオカメラ６１による連続撮像を一時停止させて、ＢＢ弾２４の着弾の瞬間を撮像するために、着弾予測時刻の直前からステレオカメラ６１による連続撮像を再開させる。例えば、２つの撮像装置１４Ｌおよび撮像装置１４Ｒのシャッタータイミングの同期が取れていれば、シャッタースピードが速い方が遠ざかって行くＢＢ弾２４までの測距精度を向上させることができ、シャッタースピードが１／２５０秒である場合にはシャッターが開いている時間は４ｍｓであるので、着弾予測時刻の２ｍｓ前にシャッターを切ることでＢＢ弾２４が着弾する前後の画像を撮像することができる。特に、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾した後の弾速は１ｍ／ｓ程度に減速するので、ステレオカメラ６１で正面方向から撮像することによって、ほぼ確実にＢＢ弾像５１が円形となるように撮像することができる。なお、ステレオカメラ６１のシャッタースピードを上げて、例えば、１／５００秒にして、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾する１ｍｓ前にシャッターを切ってもよく、これによりＢＢ弾２４の着弾の瞬間だけをより綺麗に撮像することができる。

【0075】

ただし、ステレオカメラ６１の計測誤差が大きい場合には、ＢＢ弾２４の着弾を検出する確実性を高めることを優先してシャッタースピードを上述した１／２５０秒よりも遅くし、ＢＢ弾２４の着弾の瞬間が確実に撮像時間に入るタイミングでシャッターを切ることが必要となる。または、通常通りに、シャッタースピード１／６０秒などでステレオカメラ６１によって測距しながら普通に撮影しておいて、着弾時には、軟質シート３２にＢＢ弾２４が到達した距離となったタイミングのフレーム（および、必要ならその前後のフレーム）において、この場合、ＢＢ弾像５１は殆ど角丸長方形になるので、上述した方法で着弾位置を計測してもよい。

【0076】

このように、標的システム１１Ｃでは、高速度カメラなどを使用することなく、より
高精度にＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができる。

【0077】

なお、ユーザから見て表示装置１２の画面に映りこまない場所から、表示装置１２に向かって照明光を照射することによってＢＢ弾２４の着弾を検出する確実性を高めることができる。例えば、図４および図５に示したように撮像装置１４を設置する構成では、撮像装置１４と同じ方向を照らす照明装置を設けることによってＢＢ弾２４が真円となるように照明光を照射する方式が理想的である。その一方で、表示装置１２の画面に照明装置が映り込まないことや照明光の均一性などの観点から、表示装置１２の画面の表面に沿って真上や真横などの側方から細長い照明装置、例えば、一列に並べたLED（Light Emitting Diode）照明装置などで照明光を照射する方式が合理的である。なお、ここで説明した照明光の全てについて、赤外線域の照明光を照射する照明装置（例えば、赤外線LEDなど）を使用することで、ユーザから見て画面に照明光が映り込むことを抑制することができ、撮像装置１４によってＢＢ弾２４を撮像するための照明光としてのみ機能させることができる。この場合、撮像装置１４にIRカットフィルタが付いている構成であれば、撮像装置１４からIRカットフィルタを取り外す必要がある。もちろん、撮像装置１４として赤外線カメラを使用してもよい。

【0078】

従って、図４および図５に示した構成において、この方式で、上下または左右の側方から表示装置１２の画面に対して照明光を照射することが好適である。ただし、表示装置１２の画面に照明装置が映り込まなければ、斜め前から照明光を照射する方が効果的である。これにより、必要な範囲でＢＢ弾２４の影が映り込まないようにして、ＢＢ弾２４の着弾を検出する確実性を向上させることができるとともに、例えば、暗い所でも標的システム１１を使用することが可能となる。さらに、図２に示した構成において、上下または左右の側方（斜め前の側方を含む）から軟質シート３２に対して照明光を照射することが好適であるが、この場合には、それぞれ対称となるように両側から照明光を照射する必要がある。なお、撮像装置１４の位置から軟質シート３２に対して照明光を照射する構成では、軟質シート３２まで距離があるため光量は低下するが、常に同じようにＢＢ弾２４に対して照明光を照射することができ、図７に示した標的システム１１Ｃにも適用することができる。

【0079】

ところで、例えば、上述した特許文献１で開示されているような衝撃波に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する標的システムでは、複数のＢＢ弾２４が同時刻に着弾するようなユースケースでは、それらのＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができなかった。例えば、一度に複数のＢＢ弾２４を発射することが可能なソフトエアガン２１を用いたり、複数人で一緒にソフトエアガン２１でＢＢ弾２４を発射したりするようなユースケースが想定される。

【0080】

これに対し、標的システム１１は、画像に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出するため、複数のＢＢ弾２４が同時刻に着弾するようなユースケースであっても、それらのＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができる。つまり、撮像装置１４により撮像された画像に複数のＢＢ弾像５１が表示されていても、個々のＢＢ弾像５１から着弾位置を求めることができる。

【0081】

もちろん、衝撃波に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する標的システムと、画像に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する標的システム１１とを組み合わせた構成を使用してもよい。例えば、１つずつＢＢ弾２４が着弾するようなユースケースでは、衝撃波に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出し、複数のＢＢ弾２４が同時刻に着弾するようなユースケースでは、画像に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出するように補完することができる。これにより、衝撃波に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を高精度に検出すること、および、画像に基づいて複数のＢＢ弾２４の着弾位置を検出することが可能となる。

【0082】

また、本発明は、ソフトエアガン２１により発射されたＢＢ弾２４の標的となる標的システム１１に限定されることはなく、例えば、標的に対して飛翔物体を当てる任意の競技や遊戯、具体的には、ダーツ、吹き矢などの標的システムに適用してもよい。この場合、ダーツや吹き矢が命中した命中位置を正確に検出することができ、着弾マークの代わりにダーツや吹き矢の矢を標的画像上の命中位置に表示すればよい。また、当然ながら、ＢＢ弾２４に代わるダーツや吹き矢の矢が軟質シート３２に刺さらないようにその先端を丸める必要がある。さらに、軟質シート３２の強度を増せば、本発明は、トイガン（ソフトエアガン）よりも着弾時のエネルギーが強いエアライフル（実銃としての空気銃）の標的システムにも適用することも可能である。

【0083】

なお、標的画像２３を表示する表示装置１２を利用することなく、同様の標的が描かれた紙を軟質シート３２または保護板３３に貼り付けたり、同様の標的を軟質シート３２または保護板３３に描いたりしてもよい。また、軟質シート３２または保護板３３を不透明（例えば白や灰色など）にして、プロジェクタにより軟質シート３２または保護板３３に標的画像２３を投影してもよい。このようにプロジェクタを使用する場合、軟質シート３２として布を用いてもよい。また、この場合、表示装置１２の代用となる設置台を設けたり、衝撃緩和ユニット１３の枠部材３１に脚部を設けて自立することができる構成としたりする必要がある。

【0084】

＜標的システムの変形例＞
標的システム１１の第１の変形例として、表示装置１２の画面に対して上方向および横方向の位置に、それぞれ画面に沿った方向を撮像する２台の撮像装置１４を配置した構成を採用することができる。そして、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾したときのＸＹ座標のうち、表示装置１２の上方向に配置された撮像装置１４によってＸ座標を測定し、表示装置１２の横方向に配置された撮像装置１４によってＹ座標を測定することで、ＢＢ弾２４の着弾位置を検出することができる。

【0085】

このように、第１の変形例の標的システム１１においても、軟質シート３２に着弾して減速した後のＢＢ弾２４のみを、２台の撮像装置１４によって撮像することができる。なお、第１の変形例の標的システム１１では、２台の撮像装置１４のシャッタータイミングを同期させることが好ましいが、軟質シート３２に着弾して減速した後のＢＢ弾２４のみが撮像されるので、一般的なフレームレート（例えば、30～60fps程度）でならば同期させなくてもＢＢ弾２４の着弾位置の検出にそれほど支障となることはない。また、第１の変形例の標的システム１１は、上述の図４および図５に示した構成例のように、撮像装置１４が軟質シート３２よりも前方に大きく出っ張るような構造となることを回避することができる。

【0086】

なお、第１の変形例の標的システム１１の２台の撮像装置１４に替えて、例えば、表示装置１２の画面に対して上方向および横方向の位置に２セットのLiDAR（Light Detection And Ranging）やレーダなどを配置した構成としてもよい。または、発光素子と受光素子とを対向して並べた構成や、発光素子、反射板、およびカメラで表面の接触を感知するようなタッチパネル方式を採用した構成などでもよい。これらの構成によって、高速のＢＢ弾２４を横から検出するのではなく、軟質シート３２に着弾して十分に減速した後のＢＢ弾２４を検出することができる。また、素子や制御系などが安価であるなら、小さなLiDAR（半導体レーザおよび光センサ）やアンテナ素子などでも１列に並べて計測するのが簡単である。一方、素子や制御系などが高価であるなら、少ない素子やセンサで高速に照射方向を変えてスキャンするような構成とするのが好適である。

【0087】

標的システム１１の第２の変形例として、電磁波を発射して、ＢＢ弾２４までの距離やＢＢ弾２４の位置および速度などを、その反射波を測定することにより計測する構成を採用することができる。例えば、図２に示した撮像装置１４を、LiDARやレーダなどに置き換えることで、標的システム１１を暗い場所で使用する場合であっても、照明光などを不要とすることができる。さらに、ＢＢ弾２４の色に関わらず全ての色を使用することができる。

【0088】

例えば、標的システム１１の第２の変形例では、LiDARを使用した場合にはレーザ光を様々な方向に照射（走査）することで広範囲にわたって状況を捉えることができ、レーダとしてフェーズドアレイレーダを使用した場合には広範囲を高速に計測することができるので、大画面の表示装置１２に対応することができる。

【0089】

また、標的システム１１の第２の変形例では、アンテナ内蔵等のミリ波レーダーデバイスを使用した場合には、ＢＢ弾２４までの距離および速度を計測することができる。そして、これらをアンテナの間隔を考慮して配置して多チャネル構成とすることで、反射波の方位を特定することができ、ＢＢ弾２４の位置を特定することが可能になる。もちろん、複数の送受信用アンテナを集積したミリ波のレーダーデバイスを使用したり、さらにはサブミリ波のレーダーデバイスを使用したりすることができれば、ＢＢ弾２４の位置を特定することが更に容易になる。

【0090】

標的システム１１の第３の変形例として、表示装置１２に替えて、ゴーグル型や眼鏡型などのAR（Augmented Reality）・MR（Mixed Reality）デバイスを利用して標的画像２３を表示する構成を採用することができる。例えば、表示装置１２を使用しない第３の変形例の標的システム１１では、表示装置１２を保護するための保護板３３は不要となり、標的となる軟質シート３２が枠部材３１に対して固定された構成の衝撃緩和ユニット１３を使用することができる。また、第３の変形例の標的システム１１では、表示装置１２の代用となる設置台を設けたり、衝撃緩和ユニット１３の枠部材３１に脚部を設けて自立することができる構成としたりする必要がある。

【0091】

例えば、VR（Virtual Reality）ゴーグルを装着して行うVRシューティングではＢＢ弾２４が発射されないため、自由な場所で仮想的な射撃を行うことができる。これに対して、ＢＢ弾２４を発射するソフトエアガン２１を使用したシューティングでは、ＢＢ弾２４から壁などを保護してＢＢ弾２４を回収するための衝撃緩和ユニット１３が必要であり（さらに、捕集トレイ２２やマイクロファイバータオルなどのようにＢＢ弾２４を反発させずにＢＢ弾２４の転がる範囲を限定できる回収部もあった方が良い）、決まった範囲にしか射撃を行うことができない。

【0092】

そこで、第３の変形例の標的システム１１は、カメラや、距離センサ、慣性センサ、ジャイロスコープなどを利用して、ユーザの体や頭、目の動きなどの動きに追従してユーザの位置や姿勢、視線などを認識するとともに、標的となる軟質シート３２の位置や傾きなどを認識して、ユーザと軟質シート３２との空間的な関係を把握する。そして、衝撃緩和ユニット１３の背後に表示装置１２が配置される構成やプロジェクタで投影する構成などと同様に、第３の変形例の標的システム１１は、ユーザから実際に見える通りの軟質シート３２の位置やサイズに従って、軟質シート３２に重畳するような標的画像２３をAR・MRデバイスによってリアルタイムで表示する。

【0093】

さらに、第３の変形例の標的システム１１は、上述したようにＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾したときの着弾位置の検出に従って、標的画像２３上に着弾マークＰを表示したり、得点などを表示したりすることができる。その他、第３の変形例の標的システム１１では、ＢＢ弾２４の着弾時や着弾位置などに応じた映像や音などのアクションをAR・MRデバイスによって提供するようにしてもよい。

【0094】

また、第３の変形例の標的システム１１では、軟質シート３２をARマーカとして利用することができ、例えば、軟質シート３２の外周に黒色などの帯を設けたり、軟質シート３２の四隅にマークを設けたりして、明確なARマーカとして使用してもよい。なお、軟質シート３２に設けられるARマーカは、色でも枠線でも四隅のマークでもよい。

【0095】

第３の変形例の標的システム１１では、特に、透過型（光学シースルー型）のAR・MRデバイスを使用する場合には、不透明な軟質シート３２を使用するのが望ましい。また、第３の変形例の標的システム１１では、ビデオ透過型（ビデオシースルー型）のAR・MRデバイスを使用する場合には、ＢＢ弾２４を識別し易いようにグリーン１色などの目立つような色で不透明な軟質シート３２を使用することが好適である。

【0096】

さらに、第３の変形例の標的システム１１では、グリーンや、赤、黒などの不透明な軟質シート３２を使用することで、ＢＢ弾２４の識別性を向上させることができるので、ビデオ透過型のAR・MRデバイスを使用する場合で、上述したように撮像装置１４により撮像された画像に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する方式を採用するのに好適である。さらに、AR・MRデバイス自体のカメラでＢＢ弾２４の着弾位置を検出するような構成とすることが、このような構成でも着弾位置の検出精度が得られるのならば最も合理的である。

【0097】

なお、透明な軟質シート３２では、透過型およびビデオ透過型のAR・MRデバイスどちらを使用しても、また、ARマーカの使用の有無に関わらず、衝撃緩和ユニット１３の内部構造または背後の見え方が角度によって変化することが想定される。このため、第３の変形例の標的システム１１では、均一で不透明（例えば、透過型のAR・MRデバイスを使用する場合には、映像を邪魔せずＢＢ弾２４も識別可能なグレーやライトブルーなどの単色、ビデオ透過型のAR・MRデバイスを使用する場合には、ＢＢ弾２４の識別し易さを優先してグリーンや赤などの単色）な軟質シート３２を使用するのが好適である。

【0098】

なお、第３の変形例の標的システム１１では、上述したように撮像装置１４により撮像された画像に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する方式の他、衝撃波に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する方式や、レーザなどの反射波に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する方式などを採用することができ、軟質シート３２として布を用いてもよい。さらに、撮像装置１４により撮像された画像に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する方式、および、レーザなどの反射波に基づいてＢＢ弾２４の着弾位置を検出する方式では、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に接触したタイミング（即ち、ＢＢ弾２４の着弾の瞬間）が確認し易いのは不透明な軟質シート３２の方であり、例えば、斜めや横からならばＢＢ弾２４が軟質シート３２に接触する瞬間を撮像できることより、衝撃緩和ユニット１３の背後に表示装置１２を設置せずに光学的に検出する構成では、不透明な軟質シート３２を使用するのが好適である。

【0099】

また、第３の変形例の標的システム１１においては、衝撃緩和ユニット１３の軟質シート３２の位置にAR・MRデバイスによって標的画像２３をリアルタイムで表示することと、ＢＢ弾２４が軟質シート３２に着弾したときに検出された着弾位置を示す情報をAR・MRデバイスが取得したり、AR・MRデバイスのカメラで着弾位置を検出したりすることと、その着弾位置に応じて標的画像２３上に着弾マークＰを表示したり映像を変化させたり得点表示を変えたりすることとを含み、映像や音などでユーザにアクションを提供するプログラムが実行される。そして、軟質シート３２に重畳するように標的画像２３を表示したい範囲だけを単色または不透明にしてもよいし、その範囲を示すマーカを軟質シート３２に描いてもよく、これにより、AR・MRデバイス側では、その範囲だけに標的画像２３を表示するというプログラムが作り易くなり、マーカーレス型でも有効であると考えられる。例えば、ビデオ透過型のAR・MRデバイスを使用する場合には、軟質シート３２に重畳して完全に標的画像２３に置き換えてしまえば、標的画像２３が何色であっても全く悪影響もない。一方、軟質シート３２を透明として衝撃緩和ユニット１３の内部が見える場合には、角度によって見え方が変化することや、軟質シート３２の表面に光が反射することなどによって、処理する情報量が無駄に増えるという悪影響があると考えられる。

【0100】

さらに、本技術は、上述したいずれの実施形態および変形例においても、軟質シート３２や布などで一瞬殆ど静止（または、例えば、１～３ｍ／ｓ程度まで十分に減速）させたＢＢ弾２４の着弾位置を検出するのに非常に有効である。

【0101】

なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。

【符号の説明】

【0102】

１１ 標的システム， １２ 表示装置， １３ 衝撃緩和ユニット， １４ 撮像装置， １５ ノートＰＣ， １６ 映像ケーブル， １７ 通信ケーブル， ２１ ソフトエアガン， ２２ 捕集トレイ， ２３ 標的画像， ２４ ＢＢ弾， ３１ 枠部材， ３２ 軟質シート， ３３ 保護板， ３４ 固定板， ４１および４２ 支持部材， ５１ ＢＢ弾像， ６１ ステレオカメラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】