Fired bullet detector, ammunition managing device, and fired bullet number counting device

本発明は射撃訓練装置に係り、特に、実弾発射を検出する発射弾検出器、供給弾数を記憶管理する弾薬管理装置および発射弾数を計測する発射弾数計数装置に関する。

従来、国内の射撃訓練は、未発射弾の紛失防止の観点から、射撃訓練で確実に弾丸を発射したことを確認するめ、射手に供給した弾丸と空薬莢の数が整合することを確認している。 しかしながら野外での射撃訓練や移動しながら行う射撃訓練においては、紛失する可能性が高く、万が一紛失した場合、紛失した空薬莢の捜索ため射撃訓練を中止し、かつ多大な人員投入が必要で、射撃訓練効率を著しく低下させる原因となっている。

この問題を解決するために、発射した弾数を計数することで、従来の供給弾丸と空薬莢の整合作業に置き換えることができれば、訓練効率、訓練の自由度を大きく向上させることが可能である。 このため、信頼性が高く、射手の異動にも支障をきたさない発射弾数計数装置が望まれている。

従来の発射弾数計数装置には、特許文献１に開示された、銃口から発生する衝撃波と音響を各センサで検出し発射弾数を計測する装置、特許文献２に開示された、弾丸発射に伴う加速度を検出し、予め記憶されている加速度の基準波形と比較し発射弾数を計測する装置、特許文献３に開示された、発射時の衝撃、音、光及び弾が銃口を通過する際に発生する衝撃波のうち少なくとも１つを検出して発射弾数を計数する装置、特許文献４に開示された、弾丸の発射ガス圧を検出して発射弾数を計測する装置などがある。

特開平０８−１５２２９８号公報

特開２００２−２７７１９３号公報

特開２００５−１５６０１２号公報

特開２００５−２２６８４３号公報

従来の銃口から発生する衝撃波と音響を用いて計数する装置では、銃口から発生する衝撃波と音響を用いているため、射撃時、銃口付近に図１０の発射弾数カウンタ１９を別に設置しなければならず移動を伴う射撃では、使用できない問題があった。 また、計数装置を毎回、現場集計機２０まで運びいちいちケーブルを接続しなければならず、必ずしも効率的ではなかった。

弾丸発射に伴う加速度を検出し、予め記憶されている図１３に示す加速度に許容幅をもたせた基準波形と比較し発射弾数を計測する装置では、加速度信号と基準信号を比較識別するため、図１１に示すような射撃期間の振動を全てメモリ２４に記憶し、射弾データ読み取り器２３で読込の後に基準波形と比較する構成や、図１２に示すような射弾計測器２２内の射撃識別器２５で基準波形と比較する方法が提案されている。 しかし、図１１の装置構成では、給弾されてから読み取り機に読み込むまで、全時間の加速度信号をサンプリング記憶する必要があり、大容量のメモリが必要なこと、大容量メモリから読み出す処理時間が必要なことに考慮されておらず必ずしも実用的ではなかった。 また、図１２の射弾計測器内の射撃識別器で基準波形と比較する方法では連続発射に対して基準波形と照合、比較する方法が検討されていなかった。 基準波形と比較する方法では、また、蹴出不良（薬室から抽筒された空薬莢がスライドで遊底部にはさまれる）等の異常現象では、基準波形とは違うため誤検出の惧れがあった。

また、発射時の衝撃、音、光を検出して計数する装置では、発射された実弾を検出せずに実弾を発射する際に発生する火薬の燃焼に伴い発生する現象を検出するため、実弾と空砲弾との判別が出来難く、弾が銃口を通過する際に発生する衝撃波を検出して計数する装置では、更に、複数の射手が近接して射撃を行った場合、他の銃の射撃を誤検出する場合があるという惧れがあった。

また、弾丸の発射ガス圧を検出して発射弾数を計測する装置では、発射された実弾を検出せずに実弾を発射する際に発生する火薬の燃焼に伴い発生する現象を検出するため、実弾と空砲弾との判別が出来難く、また、銃の構造に依存する装置であり、使用する銃が異なる場合に容易に付け替えができなかった。

また、発射時の衝撃を検出して計数する装置では、銃を誤って若しくは意図的に落とした場合に発生する衝撃との区別が困難であるという問題があり、発射時の光を検出して計数する装置では、屋外の太陽下において太陽光を誤検出する惧れがあり、また、発射時の音を検出して計数する装置では、複数の射手が近接して射撃を行った場合、他の銃の衝撃を誤検出する惧れがあった。

更に、従来の装置では、実弾射撃時に弾薬の火薬が爆発燃焼する際に発生する電磁波に対する処置がされておらず、電子機器が誤動作する惧れがあった。

本発明の第１の課題は、銃の操作や空砲等と明確に区別して発射弾数を計数することであり、本発明の第２の課題は、計数した発射弾数を非接触で銃と別体で配置された集計手段に伝達できるようにすることと、供給弾数と発射弾数の対比を自動的に行えるようにすることにある。

さらに、第３の課題は、射撃時の弾薬燃焼により発生する電磁波と火器に発生する振動などの物理現象を検出して信号処理することにより、連続射撃においても発射弾数の計数を可能とし、かつ移動を伴う射撃においても発射弾数を計測することが可能な発射弾数の検出装置と、検出装置の情報を非接触で読み書きできる集計機能を備えた装置を提供することにある。

上記課題を解決する本発明は、銃に取り付ける発射弾数計数器と、発射弾数計数器に蓄えられた発射弾数を読みとり供給弾数と対比して集計する弾薬管理装置で構成される。

発射弾数計数器は、発射された弾丸によって発生する物理現象を検出する検出器及び検出された信号を特定周波数帯域の信号と信号の長さにより実弾発射を判別し、検出信号を出力する処理回路を含んでなる発射弾検出器、前記処理回路を覆って配置され、実弾発射時の火薬燃焼による電磁波を吸収又は遮蔽するシールド材とを含んで構成される。

前記検出器としては、実弾発射時に銃身内の旋条によって発生する抗力により銃身に発生する振動を歪検出器等で検出するもの、銃口近傍にコイルを設置し高周波磁界を発生させて実弾が通過する際に実弾に発生する渦電流により変化するコイルのインピーダンスを検出するもの、銃口または銃身部に設置した２つ以上のコイルから成るトランスにより実弾が通過する際に発生する誘起電流を検出するもの、銃口近傍に取り付けた発光器と受光器の間を弾丸が通過する際に発生する弾丸の影を検出するものなどを一種類以上組み合わせて用いる。

前記処理回路は、検出器が出力する信号のうち、特定の周波数帯域の信号と信号の長さにより実弾発射を判別して検出信号を出力する。 処理回路には、前記検出信号が出力される都度、それを記憶して発射弾数として累計しておく記憶部、記憶部に記憶された発射弾数を装置外部に読み取らせる通信制御部を設ける。

弾薬管理装置は、射撃後に、発射弾数計数器内に記憶されている発射弾数を非接触で読みとることにより供給弾数と発射弾数の照合を銃ごとに行い、発射弾数、残弾数等を集計管理できるようにしたものである。 具体的には、射手名もしくは射手固有の識別番号、射手名もしくは射手固有の識別番号に対応する供給弾数、銃の識別番号が入力される入力装置と、銃の識別番号に対応させて発射弾数を読み込む読み書き部と、銃の識別番号ごとに、供給弾数と発射弾数を比較して差を演算するとともに総使用弾数及び総供給弾数を集計する制御部と、演算結果を表示する表示部とを有してなる弾薬管理装置であって、前記読み書き部は、前記発射弾数計数器に記憶されている発射弾数を非接触で読み込むものである。

実弾射撃時に銃身内の旋条によって発生する抗力により銃身に発生する信号を検出する場合、実弾射撃時に銃身内の旋条によって発生する抗力により銃身に発生する振動を小銃の銃身に取り付けた歪検出器で検出し、その出力信号からフィルタにより特定の周波数帯域の信号を抽出しカウンタにより信号の長さにより判別することにより銃身内を弾が通過した振動のみを検出する。

コイルのインピーダンスを検出する場合、銃口にコイルを設置し高周波電流を流すことにより高周波磁界を発生させ、コイル近傍を実弾が通過する際に実弾に発生する渦電流によりコイルのインピーダンスが変化する。 そのインピーダンスの変化が位相と振幅を変化させるので、この位相と振幅の変化を検出し、それらの変化量と変化している時間を判別することにより、銃口から発射された弾丸のみを検出する。

弾丸の影を検出する場合、銃口を挟んで発光器と受光器を取り付け、その間を弾丸が通過する際に生成される弾丸の影を検出し、影の生成される時間により、銃口から発射された弾丸のみを検出する。

これらの方法により、発射された弾丸により発生する物理現象を捉えることができるため、銃故障時でも弾が発射されたかどうかを判別でき、銃故障時の誤検出がなく、実弾発射を伴わない銃の操作や空砲等と明確に区別でき、リアルタイム処理できる構成のため連続発射においても正確に発射弾の検出を行うことができる。

さらに、発射弾数計数器は、上記の発射弾検出器又は射撃検出器、処理回路に接続される記憶部を備え、記憶部は、検出信号が出力された回数を記憶するように構成されていてもよい。 この記憶部は、検出信号の出力回数とともに、出力された時刻を記憶するように構成されている。

具体的に、前記射撃検出器は、弾丸発射時や空砲射撃時に発生する物理現象を検出する検出器、検出された信号を特定周波数帯域の信号と信号の長さにより実弾発射を判別し、検出信号を出力する処理回路、前記処理回路を覆って配置され、実弾発射時の火薬燃焼による電磁波を吸収又は遮蔽するシールド材を含んで構成される。

前記処理回路は、電磁波発生のタイミングと振動発生のタイミングと振動発生間隔とを計測するカウンタ機能、振動発生回数を計測するカウンタ機能を有し、各カウンタ機能により得られた情報を演算処理して弾薬の撃発を判別することができる。

前記検出器は、弾丸発射時又は空砲射撃時の弾薬燃焼により発生する電磁波を検出する検出器とともに、弾丸発射時又は空砲射撃時に銃身に発生する振動を検出する検出器、銃口近傍にコイルを設置し高周波磁界を発生させて実弾が通過する際に実弾に発生する渦電流により変化するコイルのインピーダンスを検出する検出器、銃口または銃身部に設置した２つ以上のコイルからなるトランスにより実弾が通過する際に発生する誘起電流を検出する検出器、銃口近傍に取り付けた発光器と受光器の間を弾丸が通過する際に発生する弾丸の影を検出する検出器のうち、いずれか一つを組み合わせて検出するものである。

弾薬燃焼により発生する電磁波を検出する検出器は、前記電磁波を受信するアンテナ、前記アンテナに受信された信号を検波増幅する検波増幅回路、前記検波増幅回路により増幅された信号から特定周波数域の信号を抽出するフィルタ、比較器を備えて構成される。

銃身に発生する振動を検出する検出器は、圧電素子、前記圧電素子により検出された信号を増幅する信号増幅器、前記信号増幅器により増幅された信号から特定周波数域の信号を検出するフィルタ、比較器を備えて構成される。

また、発射弾数計数器内の電子部品をシールド材等で保護することにより、実弾射撃時の火薬燃焼によって発生する電磁波から遮蔽することが可能となる。

さらに、検出した発射弾数を記憶部に記憶することにより、波形を全てサンプリング記憶する必要がなく記憶容量を節約できる。 このことにより検出の信頼性が高く小銃に搭載可能な大きさで構成することが可能になり、かつ移動しながらの射撃が可能になる。 また、装置内に通信制御回路、アンテナ部を設けることにより非接触で通信にできるため、発射弾数計数器と弾薬管理装置を有線ケーブルで接続する必要がなく効率的運用を可能にしたものである。

また、射撃後に弾薬管理装置で発射弾数計数器に記憶されている発射弾数を非接触で読み取ることにより、供給弾数と射撃弾数の照合を行えるようにし、発射弾数、残弾数などを集計管理できるようにしたものである。

以上説明したように本発明によれば、発射された弾丸によって発生する物理現象を検出し信号処理することにより、銃の操作や空砲等と明確に区別でき、正確に発射弾数を計数できるため、供給弾数と空薬莢数の整合を省略でき、かつ移動を伴う射撃においても発射弾数の計測が可能で、非接触で発射弾数等の情報を交換できる実用的な発射弾数計数器と、発射弾数計数器の情報を非接触で読みとり、供給弾数と発射弾数を銃ごとに対比できる集計機能をもつ弾薬管理装置により、射撃訓練および弾薬管理業務を効率化できる装置を提供することができる。

また、射撃により火器で発生する撃発動作の振動や弾薬燃焼による電磁波放出を検出することにより、銃の操作や落下などを明確に区別でき、正確に射撃弾数を計数できるため、供給弾数と空薬莢数の整合確認を省略でき、かつ移動に伴う射撃においても射撃弾数の計測が可能で、非接触で発射弾数などの情報を交換できる実用的な射撃弾数計数器と、射撃弾数計数器の情報を非接触で読み書きできる集計機能をもつ弾薬管理装置により、射撃訓練及び弾薬管理業務を効率化できる装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１から図６、及び図１６から図１９を用いて説明する。 本発明の実施の形態に係る発射弾数計数装置は、図５に示すように銃身に取り付けられた発射弾数計数器１と、発射弾数計数器１の発射弾数を非接触で読み取り集計する弾薬管理装置２とを含んで構成される。

図１に発射弾数計数器１と弾薬管理装置２の実施例１を示す。 本実施例に係る発射弾数計数器１は、検出器４、検出器４の出力側に接続された信号増幅器５、信号増幅器５の出力側に接続されて特定周波数を検出するフィルタ６、フィルタ６の出力側に接続された比較器７、及び比較器７の出力側に接続されて特定周波数信号の長さを計測するカウンタ８からなる発射弾検出器３と、カウンタ８に接続された制御部９と、制御部９に接続された記憶部１０と、制御部９に接続された通信制御部１１と、通信制御部１１に接続されたアンテナ部１２とを含んで構成される。

本実施例に係る弾薬管理装置２は、発射弾数計数器１に前記アンテナ部１２を介して情報の読み書きを行う読み書き部１３と、読み書き部１３に接続され、供給弾数や発射弾数、射手の氏名もしくは識別番号、銃の識別番号、使用弾のロット番号を記憶管理し集計演算を行う制御部１４と、制御部１４に接続され、供給弾数や発射弾数、射手の氏名もしくは識別番号、銃の識別番号、集計情報、演算結果を表示する表示部１５と、制御部１４に接続され、制御部に対して供給弾数や射手の氏名もしくは識別番号、銃の識別番号、使用弾のロット番号などの情報の入力を行う入力装置１６とを含んで構成される。 制御部１４は、複数の銃に対する供給弾数や複数の銃の発射弾数の集計、銃ごとの供給弾数と発射弾数の差し引き演算をも行い、結果を表示部１５に表示する。 前記読み書き部１３は、発射弾数計数器１の記憶部１０に記憶された銃の識別番号、発射弾数係数器固有の識別番号、発射弾数を、前記アンテナ部１２、前記通信制御部１１を介して、非接触で読み取ることができるように構成されている。

発射弾検出器３の検出器４は、実弾発射時に銃身内の旋条によって発生する抗力により銃身で発生する振動を検出する。 検出器４は抵抗やピエゾフィルムからなる歪み検出器、加速度検出器等を用いて前記振動を検出し、電気信号として増幅器５に出力する。

検出器４から出力される電気信号は増幅器５で増幅され、実弾発射時の銃身に発生する周波数帯域のみを通過させるフィルタ６に送られる。 フィルタ６を通過した信号は比較器７に送られ、信号の大きさが比較される。 比較器７は、予め設定されている基準電圧の大きさよりも入力された信号の電圧の大きさが大きいとき、検出信号をカウンタ８に出力する。 カウンタ８は、比較器７から入力される検出信号（特定周波数信号）の出力時間長さを計測し、銃種、発射弾種、炸薬等の要因によって規定される範囲内であれば発射弾として認識し、発射弾検出器３の検出信号として制御部９に出力する。 発射弾検出器３の検出信号は制御部９で計数され、記憶部１０に保存される。

なお、フィルタ６の特性は銃種および、発射弾種、炸薬等の要因によって決定される。 このフィルタ６と比較器７、カウンタ８によって、銃の操作や落下、空砲、故障時等により発生する振動から実弾発射時の信号を区別することが可能になる。

記憶部１０は発射弾数の他、発射弾数計数器１の固有の識別番号、銃の固有の識別番号を保持するために利用される。 制御部９はカウンタ８、記憶部１０、通信制御部１１等の全体を制御し、被接触で弾薬管理装置２の読み書き部１３と通信制御部１１、アンテナ部１２を介して通信を行う。

この発射弾数計数器１内の増幅器５、フィルタ６、比較器７、カウンタ８、制御部９、記憶部１０、及び通信制御部１１などの電子部品は、電波吸収体材料や電磁波遮蔽材又はこれらを貼付け又は塗布したシールド材２６で覆って保護されており、実弾射撃時の火薬燃焼によって発生する電磁波から遮蔽されている。

図２に本発明の実施例２に係る発射弾数計数器１を示す。 図示の発射弾数計数器１は、コイル３１、コイル３１に接続された高周波発振回路３２、コイル３１に接続されたフィルタ３５、フィルタ３５に接続された位相・振幅比較器３３、及び位相・振幅比較器３３に接続され時間を計測するカウンタ３４を含んでなる発射弾検出器３０と、カウンタ３４に接続された制御部９と、制御部９に接続された記憶部１０と、制御部９に接続された通信制御部１１と、通信制御部１１に接続されたアンテナ部１２とを含んで構成される。 フィルタ３５は、高周波発振回路３２で発生する電流の周波数帯域のみを通過させるように構成されている。

弾薬管理装置２の構成は前記図１に示すものと同じなので、説明を省略する。

高周波発振回路３２に接続されたコイル３１は銃口に取り付けられており、銃口部に高周波磁界を発生する。 実弾発射時に銃口から射出された弾丸は高周波磁界内を通過する際に、弾丸表面に渦電流が生成され、コイル３１のインピーダンスを変化させるので、コイル３１に流れる電流の位相や振幅が変化する。 この信号が高周波発振回路３２で発生する電流の周波数帯域のみを通過させるフィルタ３５を介して、位相・振幅比較器３３に入力される。 位相・振幅比較器３３で高周波発振回路３２にて発生する電流の基準波形との位相や振幅の比較が行われて変化が出ているかどうかを捉え、変化の出ている時間をカウンタ３４で計測する。 変化の出ている時間が、銃種、発射弾種、炸薬等の要因によって規定される範囲内であれば発射弾として認識し、検出信号を制御部９に出力する。 以上のように動作する発射弾検出器３０により出力された検出信号は制御部９で計数され記憶部１０に保存される。

記憶部１０は発射弾数の他、発射弾数計数器の固有の識別番号、銃の固有の識別番号を保持するために利用される。 制御部９はカウンタ、メモリ、通信等の全体を制御し、被接触で弾薬管理装置２の読み書き部１３と通信制御部１１、アンテナ部１２を介して通信を行う。

この発射弾数計数器１内の高周波発振回路３２、位相・振幅比較器３３、カウンタ３４、フィルタ３５、制御部９、記憶部１０、及び通信制御部１１などの電子部品は、電波吸収体材料や電磁波遮蔽材又はこれらを貼付け又は塗布したシールド材２６で覆って保護され、実弾射撃時の火薬燃焼によって発生する電磁波から遮蔽されている。

図３に本発明の実施例３に係る発射弾数計数器１を示す。 図示の発射弾数計数器１は、２つ以上のコイル５１、５２からなるトランス５６、コイル５１に接続された交流回路５３、コイル５２に接続された検波増幅回路５４、検波増幅回路５４に接続された比較器５５、比較器５５に接続されて時間を計測するカウンタ８からなる発射弾検出器５０と、カウンタ８に接続された制御部９と、制御部９に接続された記憶部１０と、制御部９に接続された通信制御部１１と、通信制御部１１に接続されたアンテナ部１２とを含んで構成される。

弾薬管理装置２の構成は前記図１に示すものと同じなので、説明を省略する。

トランス５６は銃口に取り付けられ、発射される弾丸がコイル５１とコイル５２の中を通過するように配置される。 コイル５１に交流回路５３から交流電流を流すと、銃口部に磁界を発生する。 実弾発射時に銃口から射出された弾丸は磁界内を通過するが、その際に弾丸表面に渦電流が生成され、コイル５２に誘起電流が発生する。 この信号を検波増幅回路５４にて検波増幅し、信号の大きさを比較器５５で基準電圧と比較する。 検波増幅回路５４の出力信号が基準電圧より高い場合にのみ比較器５５から信号が出力される。 比較器５５から出力された信号はカウンタ８に入力され、カウンタ８で出力時間が計測される。 計測された出力時間が、銃種および発射弾種、炸薬等の要因によって規定される範囲内であれば発射弾として認識され、カウンタ８から発射弾検出器５０の検出信号として制御部９に信号が出力される。 以上のように動作する発射弾検出器５０により出力された検出信号は制御部９で計数され記憶部１０に保存される。

記憶部１０は発射弾数の他、発射弾数計数器の固有の識別番号、銃の固有の識別番号を保持するために利用される。 制御部９はカウンタ、メモリ、通信等の全体を制御し、被接触で弾薬管理装置２の読み書き部１３と通信制御部１１、アンテナ部１２を介して通信を行う。

この発射弾数計数器１内の交流回路５３、検波増幅回路５４、比較器５５、カウンタ８、制御部９、記憶部１０、及び通信制御部１１などの電子部品は、電波吸収体材料や電磁波遮蔽材又はこれらを貼付け又は塗布したシールド材２６で覆って保護され、実弾射撃時の火薬燃焼によって発生する電磁波から遮蔽されている。

図４に本発明の実施例４に係る発射弾数計数器１を示す。 図示の発射弾数計数器１は、発光器４１、受光器４２、受光器４２の出力側に接続された信号増幅器４３、信号増幅器４３に接続された比較器４４及び比較器４４に接続され信号の長さを計測するカウンタ４５からなる発射弾検出器４０と、カウンタ４５に接続された制御部９と、制御部９に接続された記憶部１０と、制御部９に接続された通信制御部１１と、通信制御部１１に接続されたアンテナ部１２と、を含んで構成されている。

弾薬管理装置２の構成は前記図１に示すものと同じなので、説明を省略する。

発光器４１は可視又は不可視の光を発生するＬＥＤ又はレーザ発振器であり、受光器４２は、発光器４１に対して銃口を挟んで、銃口から発射された弾丸が発光器４１からの光を遮光できる位置に設置され、装置使用中は、発光器４１の光が受光器４２に照射されている。 実弾発射時に銃口から射出された弾丸は、発光器４１からの光を遮光し、受光器４２は弾丸の影となり、光を受光できなくなる期間が発生する。 信号増幅器４３は受光器４２からの出力信号を増幅し、比較器４４で弾丸の影を検出しているか否かを判定する。 弾丸は、その大きさ及び飛来速度により、ある時間だけ受光器４２に影を落すため、その時間をカウンタ４５で計測する。 以上のように動作する発射弾検出器４０により検出した信号は制御部９で計数され記憶部１０に保存される。

記憶部１０は発射弾数の他、発射弾数計数器の固有の識別番号、銃の固有の識別番号を保持するために利用される。 制御部９はカウンタ、メモリ、通信等の全体を制御し、被接触で弾薬管理装置２の読み書き部１３と通信制御部１１、アンテナ部１２を介して通信を行う。

この発射弾数計数器１内の信号増幅器４３、比較器４４、カウンタ４５、制御部９、記憶部１０、及び通信制御部１１などの電子部品は電波吸収体材料や電磁波遮蔽材又はこれらを貼付け又は塗布したシールド材２６で覆って保護され、実弾射撃時の火薬燃焼によって発生する電磁波から遮蔽されている。

図７に本発明の実施例５に係る発射弾数計数器１を示す。 図示の発射弾数計数器１は、紛失防止の観点から発射時間を記録することにより信頼性を確保できるようにしたものである。 実施例５が前記実施例１と異なるのは、発射弾数計数器１の制御部９と記憶部１０に、リアルタイムクロック機能を追加した点である。 リアルタイムクロック機能を追加し、発射弾に付随する時間情報を同時に記録することで、弾薬管理装置２で発射弾数を確認する際に、各弾の発射された時間が供給時間と発射弾数確認時間内にあること、発射弾順と時間経過の整合性を確認することにより、より信頼性のあるシステムを構築できる効果がある。

本実施例では、実施例１に示す発射弾数計数器にリアルタイムクロック機能を追加する例を説明したが、実施例２〜４に記載する発射弾数計数器においても適用可能である。

図８に本発明の実施例６に係る発射弾数計数器１を示す。 本実施例は、発射弾数計数器１を被筒部に設置する例である。 銃種によっては、発射弾数計数器１を銃身に装着できない場合がある。 このような場合、発射弾数計数器１を被筒部に設置し、発射弾数計数器１の検出信号増幅率、フィルタの遮断周波数を調整することにより対応できる、また、銃身や被筒部に限らず、射撃の障害にならず銃身と機械的に接触し振動を検出できる箇所であれば、検出信号の増幅率、フィルタの遮断周波数、検出時間の調整により各種小銃、機関銃に柔軟に対応できる効果がある。

図９に本発明の実施例７に係る弾薬管理装置２を示す。 本実施例の弾薬管理装置２が図１に示す弾薬管理装置２と異なる点は、メンテナンスの観点から弾薬管理装置２の制御部１４に接続して記憶装置を設けた点である。 他の構成は前記図１に示したものと同じであるので説明を省略する。 記憶装置内にデータベース１８を構築し、銃個別の総発射弾数を記録しておくことで、銃身、撃鉄等の交換周期の目安にも利用できる。 また、銃身、撃鉄等の部品の交換日等も記録すれば、銃の整備記録としても利用可能で、整備業務の効率化を図る効果がある。 また、弾薬管理装置２内にデータベース１８を持たなくとも既に整備情報データベースが存在する場合は本装置と連接することで同様の効果を得ることができる。

また、本発明に係る発射弾数計数装置に加え、射撃後に小火器などの実銃から排出される薬莢を検出する検出装置を加えることにより、更に発射弾数の計測結果の精度を向上させることができる。

薬莢の検出は、前記実施例２及び実施例４に係る発射弾数計数器１を応用することにより可能であり、２においては、コイル３１を銃の薬莢排出部近傍に設置すればよく、実施例４においては、発光器４１及び受光器４２を銃の薬莢排出部近傍に設置すれば可能となる。

その他の方法では、薬莢排出部近傍にピエゾフィルムなどの圧電素子を配置し、銃から排出される薬莢が圧電素子に命中することにより薬莢を検出する。 薬莢が圧電素子へ与えるエネルギーの違いをその出力信号の周波数と振幅から判別する判別手段を設ける。 発射済みの薬莢と未発射の弾丸が装填された薬莢との区別や、発射済みの薬莢以外の例えば人間の指などで故意に弾いた場合は、圧電素子へ与えるエネルギーの違いがあるため、前記判別手段を設けることにより、その出力信号の周波数と振幅から容易に判別を行うことができる。

図１４に、発射弾数計数器１が小銃の銃口近傍に取り付けられた状態を示す。 コイルあるいはトランスを用い、コイルを銃弾が通過する際に発生する渦電流や銃弾が通過する際にトランスに発生する誘起電流を検出する場合、また、発光器と受光器を用い、銃弾が通過する際に受光器に生ずる影を検出する場合は、発射弾数計数器１が銃口近傍に取り付けられる。

図１５に、発射弾数計数器１が小銃の被筒部にアンダーマウント及びフォアグリップ型に取り付けられた状態を示す。 このような形で取り付けることにより、近接戦闘射撃の訓練においても銃の取り回しを発射弾数計数器１が阻害することが避けられ、射撃の安定性を高めることができる。

装置運用における処理手順の例を図６に示すフローを用いて説明する。

弾薬係が、弾薬管理装置２に銃の射手の氏名もしくは射手固有の識別番号、使用弾のロット番号、射手への供給弾数等を予め入力しておく（Ｓ２）。 射手は氏名順もしくは呼ばれた順に、発射弾数計数器１が装着された、射撃に使用する銃を読み書き部１３に近づけ、通信制御部１１、アンテナ部１２を介して、弾薬管理装置２の読み書き部１３に銃固有の識別番号と発射弾数計数器固有の識別番号を読みとらせる（Ｓ３，Ｓ１４）。 弾薬管理装置２は読みとった銃識別番号を記録し表示部１５に表示する。 弾薬供給係は氏名と銃識別番号を確認し射手に弾薬を供給する（Ｓ４）。 射手は弾薬の供給を受けた後、射場にて実弾射撃を行う。 発射された弾丸は発射弾数計数器１で計数され内部の記憶部１０に記憶される（Ｓ１５）。 射撃を終了した射手は、弾薬係に赴き、使用した銃を弾薬管理装置２の読み書き部１３に近づける。 読み書き部１３と発射弾数計数器１は非接触で情報交換を行い、射手の銃が同一であるか、供給弾数が同一であるか整合性を確認する（Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ１６）。 また同時に記憶部１０に記憶された発射弾数も読み書き部１３に読みとられ、弾薬管理装置２の制御部１４を介して、表示部１５に表示される（Ｓ８，Ｓ１７）。 弾薬係は供給弾数と発射弾数が整合していることを確認する（Ｓ９）。 整合しない場合は供給弾数と発射弾数の差数の返却要求がだされ（Ｓ１０）、未使用の弾薬の返却数を確認する（Ｓ１１）。 同一であれば１射手の射撃は終了する（Ｓ１２，Ｓ１８）。

以上１射手の処理手順であるが、部隊単位で弾薬管理装置２を用いることで、部隊での射撃訓練における総使用弾薬の集計、残弾数の集計が瞬時に可能になり、射撃訓練に付随する弾薬管理業務も効率化を図ることが可能になる。

図１６から図１９に本発明の実施例８を示す。 発射弾数係数装置は、図１８、１９に示すように火器に取り付けられた発射弾数計数器６１と、射撃弾数計数器の射撃弾数を現場で読み取り集計する弾薬管理装置６２からなる。

図１６に本装置の構成を示す。 発射弾数計数器６１は、図に示すように、射撃検出器６３と、射撃を検出した回数をカウントするカウンタ機能を有するとともに通信制御機能を有する演算器６４と、リアルタイムクロック６５と、記憶部６６と、アンテナ部６７とを含んで構成される。

射撃検出器６３は、電磁波検出器６８と、振動検出器６９と、弾薬の撃発を判別する処理回路７０と、電磁波を吸収又は遮蔽するシールド材７１とを含んで構成される。

電磁波検出器６８は、アンテナ７２と、検波増幅回路７３と、フィルタ７４と、比較器７５とを含んで構成され、振動検出器６９は、圧電素子７６と、信号増幅器７７と、フィルタ７８と、比較器７９とを含んで構成される。

弾薬管理装置６２は、読み書き器８０と、制御部８１と、表示部８２と、入力装置８３とを含んで構成される。

次に、本装置の動作について説明する。

小火器の射撃は、火器の撃発動作により、撃針が弾薬の雷管を叩き、弾薬内の火薬が燃焼して弾頭が火器より射出されることであり、これらの火器で発生する事象を順次検出することにより、火器射撃実施の有無を判断することが可能となる。

火器の撃発動作及び撃発に伴い、火器に振動が発生する。 この振動を振動検出器６９により検出する。 振動は火器に取り付けた圧電素子７６にて検出し、信号増幅器７７にて増幅し、その出力信号からフィルタ７８により特定の周波数帯域の信号を抽出後、比較器７９にて信号レベルの比較を行ない、火器の撃発動作及び撃発に伴い発生する火器の振動の有無を検出する。

また、薬莢内の火薬が爆発燃焼する際に電磁波を放出するが、この放出された電磁波を電磁波検出器６８により検出する。 電磁波は火器に取り付けたアンテナ７２により受信し、検波増幅回路７３にて検波後に信号増幅し、その出力信号からフィルタ７４により特定の周波数帯域の信号を抽出後、比較器７５にて信号レベルの比較を行ない、薬莢内の火薬が爆発燃焼する際に発生した電磁波の有無を検出する。

次に、射撃により発生する電磁波と火器振動の関係を、図１７を用いて説明する。

図中の番号に対応させて説明すると、まず、撃針が弾薬の雷管を叩く（１）。 これにより弾薬が急速燃焼（爆発）し、その急速燃焼に伴い、音や光とともに銃口から火器外部に放出される電磁波を電磁波検出器６８により検波する（２）。 ここで、弾薬の燃焼は薬室内にて行われ、射撃時に排莢部は封止されているため、電磁波が火器の外部に強く出る場所は銃口となる。

次に、電磁波の検波とほぼ同時期に撃発に伴う振動が銃身部で発生するため、銃身止めを介して尾筒本体に伝わった振動を振動検出器６９で検出する（３）。

そして、弾薬の急速燃焼により発生した燃焼ガスにより遊底が作動（排莢、引金作動、次弾装填などを行う）し、その遊底動作により尾筒本体に伝わった振動を振動検出器６９で検出する（４）。

このように電磁波検出器６８と振動検出器６９からそれぞれ出力された出力信号を弾薬の撃発を判別する処理回路７０に入力し、各出力信号の検出タイミングをカウンタにて計測し、所定のタイミングで電磁波の検出と火器振動の検出が行われた場合、射撃が行われたと判断する。

撃発動作による振動の直後に、電磁波の放出が行われ、その後、空薬莢排出動作による振動が発生する。 各々の発生タイミングは使用する火器の種類により異なるため、弾薬の撃発を判別する処理回路７０は、射撃検出を行う火器の種類により射撃の判定を行うための所定のタイミングを設定できるように、電磁波発生タイミングと振動発生タイミングと振動発生間隔を計測するカウンタ機能と、振動発生回数を計測するカウンタ機能と、火器の種類により射撃の判定を行うための所定のタイミングを記憶設定する機能とを備え、各種カウンタ情報と所定のタイミング情報から弾薬の撃発を判別する演算器となっている。

ここで、電磁波の検出と火器振動の検出の検出タイミングが、火器種類、及び、発射弾種、炸薬等の要因によって規定される所定のタイミングの範囲内であれば、射撃有りとして検知され、射撃検出器６３の検出信号として出力される。

この弾薬の撃発を判別する処理回路７０によって、火器の操作や落下、故障時等により発生する振動や隣接する火器から発生する電磁波から、対象火器の射撃を区別することが可能になる。

射撃検出器６３により出力された検出信号は演算器６４で計数されるとともに、この演算器６４にリアルタイムクロック６５による時刻情報が付加されて、記憶部６６に保存される。 この記憶部６６は、発射弾数の他、発射弾数計数器の固有の識別番号、銃の固有の識別番号を保持するために利用される。

演算器６４はカウンタ、メモリ、通信等の全体を制御し、被接触で弾薬管理装置６２の読み書き器８０との通信を行う通信制御機能を備えており、アンテナ部６７を介して、射撃弾数や射撃時刻の情報の他、発射弾数計数器の固有識別番号、銃の固有の識別番号等、弾薬管理装置６２による弾薬管理に必要な情報を弾薬管理装置６２へ通知する。

発射弾数計数器６１は、射撃弾数を計測する対象火器の種類により、射撃検出器６３とその他の部分との２つに分割して配置することができ、射撃検出器６３内のアンテナ７２と圧電素子７６を除く電子部品は、実弾射撃時の火薬燃焼によって発生する電磁波による誤動作を防止するため、電波吸収体材料や電磁波遮蔽材、又はこれらを貼付け或いは塗布したシールド材７１で遮蔽保護されている。 また、同様に、射撃弾数計測器６１の演算器６４と、リアルタイムクロック６５と、記憶部６６も電波吸収体材料や電磁波遮蔽材又はこれらを貼付け又は塗布したシールド材７１で遮蔽保護されている。

弾薬管理装置６２は、発射弾数計数器内６１の情報の読み書きを行う読み書き器８０、給弾数や発射弾数、氏名、銃の識別番号を記憶管理し集計演算を行う制御部８１、制御部８１に対して情報の入力を行う入力装置８３、給弾数や発射弾数、氏名、銃の識別番号、集計情報を表示する表示器８２を含んで構成される。

このようにして構成される発射弾数計数装置の処理手順は、図６で説明した内容と同じである。

なお、本実施例では、振動検出器６９を用いているが、これに代えて実施例２〜４の検出器を用いてもよい。 また、前述の薬莢検出装置を加えることも可能である。

本発明の実施例１に係る発射弾計数装置の要部構成を示す系統図である。

本発明の実施例２に係る発射弾数係数器の要部構成を示す系統図である。

本発明の実施例３に係る発射弾数係数器の要部構成を示す系統図である。

本発明の実施例４に係る発射弾数係数器の要部構成を示す系統図である。

本発明の実施例に係る発射弾数計数器を小銃の銃身に取り付けた状態を示す斜視図である。

本発明の実施例に係る発射弾数計数装置の運用手順の例を示す処理手順図である。

本発明の実施例５に係る発射弾計数器の要部構成を示す系統図である。

本発明の実施例６に係る発射弾数計数器を小銃の被筒部に取り付けた状態を示す斜視図である。

本発明の実施例７に係る弾薬管理装置の要部構成を示す系統図である。

従来技術の例を示す系統構成図である。

従来技術の例を示す系統構成図である。

従来技術の例を示す系統構成図である。

従来技術を説明する図である。

本発明の実施例に係わる発射弾数計数器を小銃の銃口近傍に取り付けた状態を示す斜視図である。

本発明の実施例に係わる発射弾数計数器を小銃の被筒部にアンダーマウント、フォアグリップ型で取り付けた状態を示す斜視図である。

本発明の実施例８に係る発射弾数計数装置の構成図である。

本発明の実施例に係わる射撃に伴い発生する電磁波と火器振動の説明図である。

本発明の実施例に係わる小火器に発射弾数計数器を取り付けた状態を示す斜視図である。

本発明の実施例に係わる小火器に発射弾数計数器を取り付けた状態を示す正面図及び側面図である。

符号の説明

１ 発射弾数計数器 ２ 弾薬管理装置 ３、３０、４０、５０ 発射弾検出器 ４ 検出器 ５ 増幅器 ６、３５、７４、７８ フィルタ ７、４４、５５、７５、７９ 比較器 ８、３４、４５ カウンタ ９、１４、８１ 制御部 １０、６６ 記憶部 １１ 通信制御部 １２、６７ アンテナ部 １３、８０ 読み書き部 １５、８２ 表示部 １６、８３ 入力装置 １７ リアルタイムクロック １８ データベース ２６、７１ シールド材 ３１ コイル ３２ 高周波発振回路 ３３ 位相・振幅比較器 ４１ 発光器 ４２ 受光器 ４３、７７ 信号増幅器 ５１、５２ コイル ５３ 交流回路 ５４、７３ 検波増幅回路 ６１ 発射弾数計数器 ６２ 弾薬管理装置 ６３ 射撃検出器 ６４ 演算器 ６５ 時計（リアルタイムクロック）
６８ 電磁波検出器 ６９ 振動検出器 ７０ 処理回路 ７２ アンテナ ７６ 圧電素子