JP2013174429A - 弾薬作動システム - Google Patents

Abstract

【課題】砲に大幅な改造を加えることなく、何れの場所であっても目標飛翔距離で精度よく弾薬を作動させることが可能な作動システムを提供する。
【解決手段】弾薬30の作動制御部32を備えた弾薬作動システム10に、砲20とは別個に設けられ、発射された弾薬30に向かって目標飛翔距離データを送信するための電磁波を送信するデータ送信部22と、弾薬30の側面に設けられて電磁波を検出するセンサ31とを設ける。作動制御部32に、発射後の経過時間を計測する計時部と、センサ31の検出信号から弾薬30の回転速度を求め、該回転速度から飛翔速度を算出する速度算出部と、飛翔速度と経過時間と目標飛翔距離データ等から弾薬30の飛翔距離が目標飛翔距離となるまでの所要時間を算出する所要時間算出部と、所要時間経過後に弾薬30を作動させる作動指令部とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾薬を目標飛翔距離で作動させる弾薬作動システムに関し、特に、精度向上対策に係るものである。

従来より、発射された弾薬が所定の飛翔距離まで到達した際に弾薬を作動させる弾薬作動システムが知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。この種の弾薬作動システムでは、弾薬の飛翔距離が弾薬が発射されてから現時点までの総回転数に対応することを利用して、弾薬を目標物近くで作動させることとしている。具体的には、弾薬作動システムでは、予め、砲側において目標物までの距離（目標飛翔距離）が計測され、該目標飛翔距離に到達するまでに必要となる弾薬の総回転数（必要回転数）が算出され、弾薬が発射される前に、算出された必要回転数が弾薬へ送信される。一方、弾薬には、磁場センサが設けられている。弾薬は、磁場センサの検出値から総回転数を求め、該総回転数が上記必要回転数となると作動するように構成されている。

米国特許第７５６６０２７号明細書

しかしながら、上記弾薬作動システムでは、弾薬が砲内にある状態で砲から弾薬へのデータの送信が可能なように砲に送信部を設ける等の大幅な砲の改造が必要となり、既存の砲を用いることができなかった。また、上記弾薬作動システムでは、鉄筋コンクリートの建屋内等の地磁場が検出し難い場所では弾薬の総回転数を正確に求めることができず、精度よく目標とする飛翔距離で弾薬を作動させることができなかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、砲に大幅な改造を加えることなく、何れの場所であっても目標飛翔距離で精度よく弾薬を作動させることが可能な作動システムを提供することにある。

第１の発明は、砲（20）から発射される弾薬（30）に設けられ且つ入力された目標飛翔距離データに基づいて上記弾薬（30）を作動させる作動制御部（32）を備えた弾薬作動システムであって、上記砲（20）とは別個に設けられ、該砲（20）から発射された上記弾薬（30）に向かって所定の電磁波を送信する送信部（22）と、上記弾薬（30）に設けられ、上記送信部（22）から送信された上記電磁波を検出して上記作動制御部（32）に検出信号を入力するように構成される一方、検出される上記電磁波の強さが上記弾薬（30）の回転周期に応じた周期で変化するように設けられたセンサ（31）とを備え、上記作動制御部（32）は、上記弾薬（30）の発射後の経過時間を計測する計時部（33）と、上記センサ（31）の検出信号から上記弾薬（30）の回転速度を求め、該回転速度から飛翔速度を算出する速度算出部（34）と、上記飛翔速度と上記経過時間と上記目標飛翔距離データとを用いて上記弾薬（30）の飛翔距離が目標飛翔距離となるまでの所要時間を算出する所要時間算出部（35）と、上記所要時間経過後に上記弾薬（30）を作動させる作動指令部（36）とを有している。

第１の発明では、砲（20）から弾薬（30）が発射されると、送信部（22）によって弾薬（30）に向かって電磁波が送信される。弾薬（30）では、センサ（31）が電磁波を検出して作動制御部（32）に検出信号を入力し、作動制御部（32）では、計時部（33）が発射後の経過時間を計測する一方、速度算出部（34）がセンサ（31）の検出信号に基づいて弾薬（30）の飛翔速度を求める。ここで、弾薬（30）は、砲（20）の砲身内部に形成された螺旋溝によって飛翔時に回転する。一方、センサ（31）は、検出される電磁波の強さが弾薬（30）の回転周期に応じた周期で変化するように弾薬（30）に設けられている。そのため、弾薬（30）に設けられたセンサ（31）の検出信号には強弱が表れ、この強弱から弾薬（30）の回転速度（所定時間当たりの回転数）が求められる。また、砲（20）の近くでは、弾薬（30）の回転速度は飛翔速度に比例するため、弾薬（30）の回転速度から飛翔速度が算出される。そして、作動制御部（32）では、所要時間算出部（35）が、速度算出部（34）によって算出された飛翔速度と計時部（33）によって計測された経過時間と入力された目標飛翔距離データとを用いて弾薬（30）の飛翔距離が目標飛翔距離となる所要時間を算出し、該所要時間経過後に作動指令部（36）が弾薬を作動させる。これにより、弾薬（30）が目標飛翔距離で作動することとなる。

第２の発明は、第１の発明において、上記センサ（31）は、上記弾薬（30）の側面に設けられている。

ところで、弾薬（30）に設けられるセンサ（31）は、弾薬（30）の後方から送信される電磁波を検出するためには、弾薬（30）の弾底部に取り付けられることが好ましい。

しかしながら、弾薬（30）の弾底部は、発射の際に、砲（20）内において最も火薬の燃焼ガスの影響を受ける箇所であるため、その表面にセンサ（31）を設ける場合には、センサ（31）を保護する必要があった。一方、センサ（31）を弾薬（30）内に埋め込んで又は部厚い樹脂カバー等の保護部材を設ける等してセンサ（31）を保護することとすると、センサ（31）の感度が低下する虞があった。

第２の発明では、送信部（22）から送信された電磁波を検出するセンサ（31）が弾薬（30）の側面に設けられている。そのため、センサ（31）が弾底部に取り付けられている場合に比べて、発射の際に砲（20）内において受ける火薬の燃焼ガスの影響が小さいため、部厚い樹脂カバー等の保護部材を設ける必要がない。

第３の発明は、第１の発明において、上記センサ（31）は、上記弾薬（30）の弾底部（30a）に設けられ、該弾底部（30a）に所定の角度で入射する電磁波のみを検出するように構成されている。

ところで、弾薬（30）の側面にセンサ（31）を設ける場合には、送信部（22）から送信される電磁波の角度領域をある程度大きくしなければ、センサ（31）で安定的に電磁波を検出することができない。

これに対し、第３の発明では、送信部（22）から送信された電磁波を検出するセンサ（31）が弾薬（30）の弾底部（30a）に設けられ、該弾底部（30a）に所定の角度で入射する電磁波のみを検出するように構成されている。そのため、送信部（22）とセンサ（31）との間を遮るものがないため、送信部（22）から送信される電磁波の角度領域が狭くても安定的に電磁波が検出される。また、弾薬（30）の側面に設けられたセンサ（31）に比べて、電磁波を検出する検出面が大きくなる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記電磁波は、上記目標飛翔距離データを送信するための電磁波である。

第４の発明では、送信部（22）から目標飛翔距離データを送信するための電磁波が送信され、センサ（31）は、この目標飛翔距離データを送信するための電磁波を検出して検出信号を作動制御部（32）に出力する。つまり、第４の発明では、目標飛翔距離データを送信するための電磁波を弾薬（30）の飛翔速度を求めるための電磁波として利用している。そのため、目標飛翔距離データを作動制御部（32）に入力する手段と、飛翔速度を求めるための電磁波を送信する手段とが１つの送信部（22）によって構成される。

第５の発明は、第１乃至第４のいずれか１つの発明において、上記センサ（31）は複数設けられ、上記弾薬（30）の周方向に配列されている。

第５の発明では、弾薬（30）の周方向に配列された複数のセンサ（31）によって、送信部（22）から送信された電磁波が検出される。そのため、電磁波が放射される範囲が狭くて電磁波が弾薬（30）に当たる時間が短くても、いずれかのセンサ（31）によって電磁波が検出されることとなる。

第６の発明は、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、上記作動制御部（32）は、１つの上記センサ（31）による検出信号の変化が同様となる点の時間間隔から上記弾薬（30）の飛翔速度を求めるように構成されている。

第６の発明では、弾薬（30）の回転により、センサ（31）の検出信号の変化は凡そ３６０度回転する毎に同様になる。そのため、１つのセンサ（31）の検出信号の変化が同様である点の時間間隔から弾薬（30）の回転速度が求められ、該弾薬（30）の回転速度から飛翔速度が求められる。

第７の発明は、第５の発明において、上記作動制御部（32）は、上記複数のセンサ（31）による検出信号の変化が同様となる点の時間間隔と該複数のセンサ（31）の位置関係とから上記弾薬（30）の飛翔速度を求めるように構成されている。

第７の発明では、送信部（22）から送信された電磁波は、弾薬（30）の周方向に複数設けられたセンサ（31）に順に当たるため、複数のセンサ（31）が検出する検出信号は、時間軸に沿ってずれた位置で同様に変化する。よって、複数のセンサ（31）の検出信号の変化が同様となる点の時間間隔とこれらのセンサ（31）の位置関係とから弾薬（30）の回転速度が求められ、弾薬（30）の回転速度から飛翔速度が算出される。

第１の発明によれば、飛翔中の弾薬（30）に送信部（22）から電磁波を送信して、該電磁波を弾薬（30）に設けられたセンサ（31）で検出し、弾薬（30）の回転周期に応じた周期で変化するセンサ（31）の検出信号の強弱から弾薬（30）の飛翔速度を算出することとした。そのため、地磁場を利用する場合と異なり、建屋内等であっても弾薬（30）に向かって送信された電磁波を用いて飛翔速度を精度よく算出することができる。また、作動制御部（32）において、上述のようにして精度よく算出した飛翔速度と発射後の経過時間と目標飛翔距離データとを用いて飛翔距離が目標飛翔距離となる所要時間を算出して該所要時間経過後に弾薬を作動させることとしたため、何れの場所であっても目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることができる。さらに、上述の弾薬作動システムによれば、弾薬（30）が砲（20）内にある状態で砲（20）から弾薬（30）へデータを送信する必要がなく、飛翔中の弾薬（30）に向かって電磁波を送信可能に構成すればよいため、容易に弾薬作動システムを構成することができる。つまり、飛翔中の弾薬（30）に電磁波を送信する送信部（22）を砲（20）とは別個に設ければよく、既存の砲（20）を用いて容易に弾薬作動システムを構成することができる。従って、第１の発明によれば、砲（20）に大幅な改造を加えることなく、何れの場所であっても目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることが可能な弾薬作動システムを提供することができる。

また、第２の発明によれば、センサ（31）を、発射の際に砲（20）内において受ける火薬の燃焼ガスの影響が小さい弾薬（30）の側面に設けることとした。よって、センサ（31）に部厚い樹脂カバー等の保護部材を設ける必要がなく、センサ（31）によって電磁波を精度よく検出することができる。従って、精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めて目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることができる。

また、第３の発明によれば、センサ（31）を、送信部（22）との間に遮るもののない弾薬（30）の弾底部（30a）に設けることとした。よって、送信部（22）から送信される電磁波の角度領域が狭くても安定的に電磁波を検出することができる。また、センサ（31）が弾薬（30）の側面に設けられる場合に比べて、センサ（31）の電磁波を検出する検出面が大きくなるため、このことによっても安定的に電磁波を検出することができる。これにより、検出した電磁波から精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めて目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることができる。

また、第４の発明によれば、目標飛翔距離データを作動制御部（32）に入力する手段と、飛翔速度を求めるための電磁波を送信する手段とを１つの送信部（22）によって構成することができる。従って、上記弾薬作動システムを容易に構成することができる。

また、第５の発明によれば、弾薬（30）の飛翔速度を求めるために電磁波を検出するセンサ（31）が弾薬（30）の周方向に複数配列されているため、電磁波が放射される範囲が狭くて電磁波が弾薬（30）に当たる時間が短くても、いずれかのセンサ（31）によって電磁波を検出することができるため、精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めることができる。

また、第６の発明によれば、１つのセンサ（31）からの検出信号の変化が同様となる点の時間間隔のみで弾薬（30）の飛翔速度を容易に求めることができる。よって、容易に且つ精度よく目標飛翔距離で弾薬（30）を作動させることができる。

また、第７の発明によれば、複数のセンサ（31）からの検出信号の変化が同様となる点の時間間隔とこれらのセンサ（31）の位置関係とから弾薬（30）の飛翔速度が求められるため、電磁波が弾薬（30）に当たる時間が非常に短くても、精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めることができる。よって、精度よく目標飛翔距離で弾薬（30）を作動させることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る弾薬作動システムの概略構成図である。 図２は、本発明の実施形態１に係る弾薬作動システムの概略構成を示すブロック図である。 図３は、実施形態１に係る弾薬とその側面に設けられたセンサとを模式的に示した図である。 図４は、センサの検出信号の時間変化を示すグラフである。 図５は、弾薬及び弾薬作動システムの動作を示すフローチャートである。 図６は、実施形態２に係る弾薬とその弾底部に設けられたセンサとを模式的に示した図である。 図７は、実施形態２の変形例に係る弾薬とその弾底部に設けられたセンサとを模式的に示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
本実施形態の弾薬作動システム（10）は、砲（20）から発射された弾薬（30）を目標飛翔距離で作動させるものである。なお、図示は省略するが、弾薬（30）には、炸薬と該炸薬を点火するために起爆させる雷管とが設けられている。

図１及び図２に示すように、弾薬作動システム（10）は、測距儀（21）と、データ送信部（22）と、センサ（31）と、作動制御部（32）とを備えている。測距儀（21）とデータ送信部（22）とは砲（20）側に設けられ、センサ（31）と作動制御部（32）とは弾薬（30）側に設けられている。

測距儀（21）は、砲（20）に取り付けられている。測距儀（21）は、レーザ光により目標物までの距離（目標飛翔距離）を計測し、目標飛翔距離データＤをデータ送信部（22）へ送る。なお、測距儀（21）は、レーザ光を利用するものに限られず、光波又は電波を利用して目標物までの距離を計測するものであってもよい。

データ送信部（22）は、砲（20）とは別個に設けられ、測距儀（21）から入力された目標飛翔距離データＤをデジタル化して弾薬（30）へ繰り返し送信するように構成されている。具体的には、データ送信部（22）は、目標飛翔距離データＤをデジタル化してデジタル信号とし、該デジタル信号によって変調した電波Ｗを繰り返し弾薬（30）に向かって送信する。これにより、目標飛翔距離データＤが、繰り返し弾薬（30）に向かって送信される。

センサ（31）は、アンテナによって構成され、砲（20）側のデータ送信部（22）から送信された電波Ｗを検出し、検出信号を作動制御部（32）に入力するように構成されている。図３に示すように、本実施形態では、センサ（31）は、８つ設けられ、弾薬（30）の側面に設けられている。また、８つのセンサ（31）は、弾薬（30）の側面において周方向に等間隔で配列されている。即ち、８つのセンサ（31）は、それぞれ弾薬（30）の側面において周方向に４５度間隔で配列されている。また、図示は省略するが、各センサ（31）は、電磁波を通し易い材料（例えば、樹脂）によって構成された比較的薄いカバーによって覆われている。

作動制御部（32）は、弾薬（30）内に設けられ、データ送信部（22）によって送信されてセンサ（31）によって入力された目標飛翔距離データＤに基づいて弾薬（30）を作動させるように構成されている。具体的には、図２に示すように、作動制御部（32）は、計時部（33）と、速度算出部（34）と、所要時間算出部（35）と、作動指令部（36）とを有している。

計時部（33）は、弾薬（30）が砲（20）から発射されてからの経過時間を計測するように構成されている。

速度算出部（34）は、図４に示すセンサ（31）の検出信号から弾薬（30）の回転速度を求め、該回転速度から弾薬（30）の飛翔速度を算出するように構成されている。具体的には、速度算出部（34）は、まず、弾薬（30）の回転速度を求める。なお、弾薬（30）は、砲（20）の砲身内部に形成された螺旋溝によって飛翔時に回転する。そのため、弾薬（30）の側面に設けられたセンサ（31）の検出信号には強弱が表れ、この強弱から弾薬（30）の回転速度（所定時間当たりの回転数）が求められる。具体的には、弾薬（30）の回転により、センサ（31）の検出信号の変化は凡そ３６０度回転する毎に同様になるため、センサ（31）の検出信号の変化が同様である点の時間間隔から弾薬（30）の回転速度が求められる。本実施形態では、弾薬（30）の回転により、センサ（31）の検出信号がピークとなる回転角度位置から３６０度回転（一回転）すると、再び該センサ（31）における検出信号がピークとなる。そのため、センサ（31）の検出信号のピーク間の時間Ｔから弾薬（30）の回転速度が求められる。そして、速度算出部（34）は、砲（20）の近くでは弾薬（30）の回転速度が飛翔速度に比例することを利用して、弾薬（30）の回転速度から飛翔速度を算出する。

所要時間算出部（35）は、計時部（33）によって計測された経過時間と、速度算出部（34）によって算出された弾薬（30）の飛翔速度と、センサ（31）の検出信号から復調された目標飛翔距離データＤ等から弾薬（30）の飛翔距離が目標飛翔距離となるまでの所要時間を算出するように構成されている。具体的には、所要時間算出部（35）は、目標飛翔距離と飛翔速度とを用いて求められる飛翔時間から経過時間を減じる等の計算を行うことによって所要時間を算出する。

ところで、弾薬（30）は、飛翔中に空気抵抗を受け、飛翔速度が徐々に低下する。そのため、所要時間算出部（35）は、例えば、種々の条件下における弾薬（30）の飛翔速度の変化をデータベースとして予め記憶し、この飛翔速度の変化を考慮しながら目標飛翔距離と飛翔速度とから飛翔時間を求め、所要時間を算出するように構成することが好ましい。なお、所要時間算出部（35）は、弾薬（30）の飛翔速度の変化を予め記憶せず、砲（20）側の送信部（22）から弾薬（30）に送信される電磁波によって送信することとしてもよい。

作動指令部（36）は、所要時間算出部（35）による所要時間の算出時点から所要時間が経過すると、弾薬（30）の雷管に作動指令を送信して雷管を作動させるように構成されている。

−運転動作−
弾薬（30）及び弾薬作動システム（10）の動作について図５のフローを用いて説明する。

ステップＳ１では、弾薬（30）の発射前に、測距儀（21）によって、目標物までの飛翔距離（目標飛翔距離）が計測され、計測された目標飛翔距離データＤがデータ送信部（22）に入力される。

ステップＳ２では、砲（20）から弾薬（30）が発射され、これと同時に、作動制御部（32）の計時部（33）によって、計時（発射後の経過時間の計測）が開始される。

ステップＳ３では、データ送信部（22）によって、目標飛翔距離データＤを送信するための電波Ｗが繰り返し弾薬（30）へ向かって送信される。弾薬（30）側では、センサ（31）によって、データ送信部（22）が送信した電波Ｗが検出され、検出信号が作動制御部（32）に入力される。

ステップＳ４では、作動制御部（32）の速度算出部（34）によって弾薬（30）の回転速度が求められ、該回転速度から弾薬（30）の飛翔速度が算出される。弾薬（30）の回転速度は、センサ（31）の検出信号のピーク間の時間Ｔから求められる。

ステップＳ５では、作動制御部（32）の所要時間算出部（35）によって弾薬（30）の飛翔距離が目標飛翔距離となるまでの所要時間が算出される。所要時間は、計時部（33）によって計測された経過時間と、速度算出部（34）によって算出された弾薬（30）の飛翔速度と、センサ（31）の検出信号から復調された目標飛翔距離データＤ等から算出される。

ステップＳ６では、作動制御部（32）の作動指令部（36）によって、所要時間算出部（35）による所要時間の算出時点から所要時間が経過したか否かが判断される。所要時間が経過したと判断されるとステップＳ７へ進み、所要時間が経過していないと判断されると、ステップＳ６の判断が繰り返される。

ステップＳ７では、作動制御部（32）の作動指令部（36）によって弾薬（30）の雷管に作動指令が送信される。これにより、弾薬（30）の雷管が作動して炸薬が爆発する。つまり、目標飛翔距離で弾薬（30）が作動することとなる。

−実施形態１の効果−
本弾薬作動システム（10）によれば、飛翔中の弾薬（30）にデータ送信部（22）から電波Ｗを送信して、該電波Ｗを弾薬（30）に設けられたセンサ（31）で検出し、該センサ（31）が弾薬（30）の回転中心からずれた位置に設けられているために弾薬（30）の回転周期に応じた周期で変化するセンサ（31）の検出信号の強弱から弾薬（30）の飛翔速度を算出することとした。そのため、地磁場を利用する場合と異なり、建屋内等であっても弾薬（30）に向かって送信された電波Ｗを用いて飛翔速度を精度よく算出することができる。また、作動制御部（32）において、上述のようにして精度よく算出した飛翔速度と発射後の経過時間と目標飛翔距離データＤ等から飛翔距離が目標飛翔距離となる所要時間を算出して該所要時間経過後に弾薬を作動させることとしたため、何れの場所であっても目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることができる。さらに、本弾薬作動システム（10）によれば、弾薬（30）が砲（20）内にある状態で砲（20）から弾薬（30）へデータを送信する必要がなく、飛翔中の弾薬（30）に向かって電波Ｗを送信可能に構成すればよいため、容易に弾薬作動システムを構成することができる。つまり、飛翔中の弾薬（30）に電波Ｗを送信するデータ送信部（22）を砲（20）とは別個に設ければよく、既存の砲（20）を用いて容易に弾薬作動システムを構成することができる。従って、本弾薬作動システム（10）によれば、砲（20）に大幅な改造を加えることなく、何れの場所であっても目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることが可能な弾薬作動システムを提供することができる。

また、本弾薬作動システム（10）によれば、センサ（31）を、発射の際に砲（20）内において受ける火薬の燃焼ガスの影響が小さい弾薬（30）の側面に設けることとした。よって、センサ（31）に部厚い樹脂カバー等の保護部材を設ける必要がないため、センサ（31）によって電波Ｗを精度よく検出することができる。従って、精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めて目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることができる。

また、本弾薬作動システム（10）では、目標飛翔距離データを送信するための電波を弾薬（30）の飛翔速度を求めるための電波として利用している。そのため、本弾薬作動システム（10）によれば、目標飛翔距離データを作動制御部（32）に入力する手段と、飛翔速度を求めるための電波を送信する手段とを１つのデータ送信部（22）によって構成することができる。従って、上記弾薬作動システム（10）を容易に構成することができる。

また、本弾薬作動システム（10）によれば、弾薬（30）の飛翔速度を求めるために電波を検出するセンサ（31）が弾薬（30）の周方向に複数配列されているため、電波が放射される範囲が狭くて電波が弾薬（30）に当たる時間が短くても、いずれかのセンサ（31）によって電波を検出することができるため、精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めることができる。

また、本弾薬作動システム（10）では、弾薬（30）の回転によってセンサ（31）の検出信号に強弱が表れることを利用して、センサ（31）の検出信号のピーク間の時間Ｔから弾薬（30）の回転速度を求め、該弾薬（30）の回転速度から飛翔速度を算出することとしている。そのため、１つのセンサ（31）からの検出信号のピーク間の時間Ｔのみで弾薬（30）の飛翔速度を容易に求めることができる。よって、容易に且つ精度よく目標飛翔距離で弾薬（30）を作動させることができる。

《発明の実施形態２》
実施形態２の弾薬作動システム（10）は、実施形態１においてセンサ（31）の構成を変更したものである。

具体的には、センサ（31）は、偏光レンズによって構成され、砲（20）側のデータ送信部（22）から送信された電波Ｗを検出し、検出信号を作動制御部（32）に入力するように構成されている。図６に示すように、本実施形態２では、センサ（31）は、８つ設けられ、弾薬（30）の弾底部（30a）の外縁に設けられている。また、８つのセンサ（31）は、弾薬（30）の弾底部（30a）の外縁において周方向に等間隔で配列されている。即ち、８つのセンサ（31）は、それぞれ弾薬（30）の弾底部（30a）の外縁において周方向に４５度間隔で配列されている。また、図示は省略するが、各センサ（31）は、電磁波を通し易い材料（例えば、樹脂）によって構成されたカバーによって覆われている。

このような構成により、実施形態２では、弾底部（30a）に設けられて偏光レンズによって構成された各センサ（31）は、送信部（22）から送信されて弾底部（30a）に所定の角度で入射する電磁波のみを検出し、検出信号を作動制御部（32）に入力する。このようなセンサ（31）によって検出された電磁波の検出信号は、実施形態１と同様に図４に示すようになる。つまり、弾薬（30）の回転により、センサ（31）の検出信号の変化は凡そ３６０度回転する毎に同様になる。よって、本実施形態２においても、実施形態１と同様にして、速度算出部（34）は、センサ（31）の検出信号の変化が同様である点の時間間隔から弾薬（30）の回転速度が求められ、該回転速度から飛翔速度を算出する。

このような構成により、実施形態２においても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。

ところで、弾薬（30）の側面にセンサ（31）を設ける場合には、送信部（22）から送信される電磁波の角度領域をある程度大きくしなければ、センサ（31）で安定的に電磁波を検出することができない。送信部（22）から送信される電磁波の角度領域をある程度大きくするためには、送信部（22）と弾薬（30）との距離を短くする又は送信部（22）と砲（20）との距離を長くする必要があった。

これに対し、実施形態２では、センサ（31）を、送信部（22）との間に遮るもののない弾薬（30）の弾底部（30a）に設けることとした。そのため、センサ（31）を送信部（22）から送信される電磁波の角度領域が狭くても安定的に電磁波を検出することができる。また、センサ（31）が弾薬（30）の側面に設けられる場合に比べて、センサ（31）の電磁波を検出する検出面が大きくなるため、このことによっても安定的に電磁波を検出することができる。これにより、検出した電磁波から精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めて目標飛翔距離で精度よく弾薬（30）を作動させることができる。

〈実施形態２の変形例〉
本変形例では、図７に示すように、センサ（31）は、１つのみ設けられ、弾薬（30）の弾底部（30a）の中心部に設けられている。本変形例においても、センサ（31）は、偏光レンズによって構成され、送信部（22）から送信されて弾底部（30a）に所定の角度で入射する電磁波のみを検出し、検出信号を作動制御部（32）に入力する。このような構成によっても、上記実施形態２と同様の効果を奏することができる。

なお、実施形態２及びその変形例において、センサ（31）を偏光レンズによって構成していたが、弾底部（30a）に設けられるセンサ（31）は、弾底部（30a）に所定の角度で入射する電磁波のみを検出する方向性を有するセンサであればいかなるものでもよく、アンテナであってもよい。

《その他の実施形態》
上記各実施形態では、データ送信部（22）から作動制御部（32）へ、目標飛翔距離データＤを電波Ｗによって送信していたが、目標飛翔距離データＤを作動制御部（32）へ送信する手段は電波Ｗに限られない。例えば、データ送信部（22）が、電波以外の電磁波、例えば、赤外線、可視光線、紫外線等によって目標飛翔距離データＤを作動制御部（32）へ送信し、センサ（31）がこの電波以外の電磁波を検出するセンサ（光センサ等）によって構成されていてもよい。なお、センサ（31）が光センサによって構成されている場合、センサ（31）を覆うカバーは、透明性を有する樹脂によって構成されていることが好ましい。

また、上記各実施形態では、速度算出部（34）において、センサ（31）の検出信号の変化が同様である点の時間間隔から弾薬（30）の回転速度を求める方法の一例として、１つのセンサ（31）の検出信号のピーク間の時間Ｔから弾薬（30）の回転速度を求めることとしていたが、検出信号から回転速度を求める方法はこれに限られない。例えば、速度算出部（34）は、８つのセンサ（31）のうちの２つ以上のセンサ（31）による検出信号のピーク間の時間とこれらのセンサ（31）の位置関係とから弾薬（30）の回転速度を求めることとしてもよい。データ送信部（22）から送信された電波Ｗは、弾薬（30）の周方向に複数設けられたセンサ（31）に順に当たるため、８つのセンサ（31）が検出する検出信号は、時間軸に沿ってずれた位置で同様に変化する。例えば、互いに位置関係（位相差）が把握できる２つのセンサ（31）の検出信号を用いる場合、弾薬（30）の回転により、２つのセンサ（31）の一方のセンサ（31）からの検出信号がピークとなる位置に他方のセンサ（31）が到達すると、該他方のセンサ（31）からの検出信号がピークとなる。よって、この２つのセンサ（31）の検出信号のピーク間の時間と２つのセンサ（31）の位置関係とから弾薬（30）の回転速度が求められ、弾薬（30）の回転速度から飛翔速度が算出される。このような場合であってもセンサ（31）の検出信号から容易に且つ精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めることができる。また、このような形態によれば、２つ以上のセンサ（31）からの検出信号のピーク間の時間が計測されると、弾薬（30）の飛翔速度が求められるため、電磁波が弾薬（30）に当たる時間が非常に短くても、精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めることができる。なお、飛翔速度を求めるために用いるセンサ（31）の個数は、２つに限られず、３つ以上のセンサ（31）を用いてもよい。その場合、回転速度を高精度に求めることができるため、さらに精度よく弾薬（30）の飛翔速度を求めることができる。

また、弾薬（30）の回転により、上記センサ（31）の検出信号はＯＮとＯＦＦとを繰り返し、そのＯＦＦからＯＮへの切換及びＯＮからＯＦＦへの切換は、それぞれ凡そ３６０度毎に出現する。そのため、速度算出部（34）は、上記センサ（31）の検出信号のＯＦＦからＯＮへの切換時間の間隔又はＯＮからＯＦＦへの切換時間の間隔から弾薬（30）の回転速度を求めることとしてもよい。また同様に、速度算出部（34）は、２つ以上のセンサ（31）の検出信号のＯＦＦからＯＮへの切換時間の間隔又はＯＮからＯＦＦへの切換時間の間隔とこれらのセンサ（31）の位置関係（位相差）とから弾薬（30）の回転速度を求めることとしてもよい。

また、上記各実施形態では、弾薬（30）の側面に８つのセンサ（31）が設けられていたが、センサ（31）の個数はこれに限られない。例えば、１つであってもよく、８つ未満又は８つより多い個数であってもよい。また、センサ（31）の個数を増大させると、より精度よく弾薬（30）の回転速度を求めることができ、飛翔速度の算出精度を向上させることができる。

また、上記各実施形態では、弾薬（30）の側面において、複数のセンサ（31）が等間隔に配置されていたが、複数のセンサ（31）の間隔は、互いのセンサ（31）の位置関係が把握できるように配置されていれば、等間隔でなくてもよい。

また、上記各実施形態では、データ送信部（22）から送信される目標飛翔距離データを送信するための電波を、弾薬（30）の飛翔速度を求めるための電波として利用していた。しかし、弾薬（30）の飛翔速度を求めるための電波を送信する送信部を、目標飛翔距離データを送信するデータ送信部（22）と別個に設けることとしてもよい。

また、上記実施形態においてデータ送信部（22）によって構成されていた弾薬（30）の飛翔速度を求めるための電磁波を送信する送信部は、砲（20）そのものを改造することなく独立した機器として成立するという意味で砲（20）とは別個に設けられていればよい。そのため、送信部は、砲（20）に取り付けられていてもよく、逆に、砲（20）に取り付けられていなくてもよい。

また、上記各実施形態では、測距儀（21）で計測された目標飛翔距離データＤがデータ送信部（22）に入力されることとしていたが、データ送信部（22）へ目標飛翔距離データＤを入力する手段はこれに限られない。例えば、双眼鏡等で計測された又は予め分かっている目標飛翔距離データＤが、操作者によってデータ送信部（22）に直接入力されるように構成されていてもよい。さらに、データ送信部（22）へ入力された目標飛翔距離データＤは、補正可能に構成されていればなおよい。具体的には、例えば、建屋内において目標物が壁の奥側にある場合に、壁までの距離を目標飛翔距離として計測し、壁から目標物までの距離（例えば２ｍ）を想定し、想定された距離を補正値として与えることによって目標飛翔距離データＤが補正されるように構成する。

また、上記各実施形態では、データ送信部（22）は、測距儀（21）から一度だけ入力された目標飛翔距離データＤを更新することなく繰り返し弾薬（30）へ送信することとしているが、目標飛翔距離データＤは更新されることとしてもよい。つまり、目標物の位置が変わる場合等には、移動する目標物に合わせて目標飛翔距離データＤを更新し、更新後の目標飛翔距離データＤを弾薬（30）へ随時送信することとしてもよい。このように構成することにより、所要時間が最新の目標物の位置に応じた時間に更新されるため、より精度よく弾薬（30）を目標物まで到達させることができる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、弾薬を目標とする飛翔距離で作動させる弾薬作動システムについて有用である。

１０ 弾薬作動システム
２０ 砲
２２ データ送信部（送信部）
３０ 弾薬
３１ センサ
３２ 作動制御部
３３ 計時部
３４ 速度算出部
３５ 所要時間算出部
３６ 作動指令部

Claims (7)

1. 砲（20）から発射される弾薬（30）に設けられ且つ入力された目標飛翔距離データに基づいて上記弾薬（30）を作動させる作動制御部（32）を備えた弾薬作動システムであって、
   上記砲（20）とは別個に設けられ、該砲（20）から発射された上記弾薬（30）に向かって所定の電磁波を送信する送信部（22）と、
   上記弾薬（30）に設けられ、上記送信部（22）から送信された上記電磁波を検出して上記作動制御部（32）に検出信号を入力するように構成される一方、検出される上記電磁波の強さが上記弾薬（30）の回転周期に応じた周期で変化するように設けられたセンサ（31）とを備え、
   上記作動制御部（32）は、
   上記弾薬（30）の発射後の経過時間を計測する計時部（33）と、
   上記センサ（31）の検出信号から上記弾薬（30）の回転速度を求め、該回転速度から飛翔速度を算出する速度算出部（34）と、
   上記飛翔速度と上記経過時間と上記目標飛翔距離データとを用いて上記弾薬（30）の飛翔距離が目標飛翔距離となるまでの所要時間を算出する所要時間算出部（35）と、
   上記所要時間経過後に上記弾薬（30）を作動させる作動指令部（36）とを有している
   ことを特徴とする弾薬作動システム。
2. 請求項１において、
   上記センサ（31）は、上記弾薬（30）の側面に設けられている
   ことを特徴とする弾薬作動システム。
3. 請求項１において、
   上記センサ（31）は、上記弾薬（30）の弾底部（30a）に設けられ、該弾底部（30a）に所定の角度で入射する電磁波のみを検出するように構成されている
   ことを特徴とする弾薬作動システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
   上記電磁波は、上記目標飛翔距離データを送信するための電磁波である
   ことを特徴とする弾薬作動システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
   上記センサ（31）は複数設けられ、上記弾薬（30）の周方向に配列されている
   ことを特徴とする弾薬作動システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つにおいて、
   上記作動制御部（32）は、１つの上記センサ（31）による検出信号の変化が同様となる点の時間間隔から上記弾薬（30）の飛翔速度を求めるように構成されている
   ことを特徴とする弾薬作動システム。
7. 請求項５において、
   上記作動制御部（32）は、上記複数のセンサ（31）による検出信号の変化が同様となる点の時間間隔と該複数のセンサ（31）の位置関係とから上記弾薬（30）の飛翔速度を求めるように構成されている
   ことを特徴とする弾薬作動システム。

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