JP2019529860A - 標的 - Google Patents

Abstract

【課題】より多様な訓練条件に対応するため、射撃命中の質を評価可能な標的を提供する。【解決手段】本発明は、人体の少なくとも一部を描く少なくとも１つのダミー（１０１）を含む標的（１００、１００’、１００”）に関する。本発明は、センサデータ評価装置（１４０）と通信する複数のセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）を備える、人体の少なくとも一部を描写するダミー（１０１）を提供する。センサデータ評価装置（１４０）は、複数のセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）のセンサデータから、最大圧力（Ｐｍａｘ１、Ｐｍａｘ２、Ｐｍａｘ３）の時点（ｔ１、ｔ２、ｔ３）における複数の点の数学的相関関係により、ダミー（１０１）を貫通する発射体（２００）の進入点（Ｔ）及び軌跡を決定する。

Description

本発明は、人体の少なくとも一部を表現する少なくとも１つのダミーを備える標的に関する。

警察、連邦軍、特殊部隊の狙撃者を訓練するために、人間のシルエットの形で標的（目標）を使用することが知られている。これらは通常、金属製又は段ボール製であり、模擬的な犯罪現場の単純なシナリオを通じて線路上を移動するか又はワイヤに取り付けられている。このプロセスでは、狙撃者は、模擬的状況からの多数の印象による注意散漫なく、非常に短時間で標的に狙いを定めて狙撃することが重要である。他の理由の中でも、実際の状況下では狙撃者の任務が数秒内に変わり得るので、人間を表現する輪郭は模擬標的者の輪郭の物がどのように射撃を受けるか訓練するために使用される。ある状況において、当初、さらなる被害や身体的な傷害を招く可能性が低く、加害者を制止さえすればよかったとしても、ほんの数秒分の１の間に、いわゆる「命を救うためのファイナルショット」を発射することが突然必要になるかもしれない。この「緊急救済の観点から警察官による火器の致命的な使用」は、他の手段が利用できない場合に限り、第三者への脅威を回避するために使用される。加害者を阻止するために、標的射撃は、試射的になされる。これは標的者を、殺し、永久的で深刻な身体的損傷につながる負傷を負わせることなく、好ましくは制止することを意図している。このような状況で、狙撃者には、全体的な状況を調査し、同時に標的者に照準を定め、適宜射撃を止めようとする人と、命を救うための最終的な射撃との間の倫理的に難しい決断を、数秒分の１以内に行うことが求められる。この状況を訓練するには、射撃場で模擬的なシナリオで走る金属製又はボール紙の標的では不十分である。金属製又は厚紙製の標的は予測可能であり、突然折れたり又は動いたりすることによる意外性以外の効果をほとんどもたらさない。

より現実的なシミュレーションのために模擬戦闘又は模擬犯罪の状況を作り出すために、シナリオを通して装甲小型車両に搭載されたダミーを運転することが公知である。小型車両はインストラクターによって遠隔操作可能であり、自律システムも公知であり、それらは模擬戦闘シナリオを独立して進行する。自律的に動くダミーは、離れた狙撃者により現実的な効果をもたらし、身体的な緊張と正確な照準をつけて照準を定めることのほかに、感情的プレッシャーの訓練にも役立つ。

特許文献１には、武装要員の訓練のためのシステムが開示される。このシステムは、中央制御装置によって遠隔制御される模擬戦闘状況の参加者である小型車両に、ダミーが装着される。これらのダミーは、適切なセンサシステムを持って、命中したかどうか記録可能である。

特許文献２では、上述の特許文献１に記載のシステムが、模擬戦闘シナリオを介して小型車両上を移動するダミーが中央サーバによって遠隔制御される戦闘事件に反応可能であるという効果まで、強化される。特許文献２に記載の技術では、ダミーが中央サーバによって制御されてダミーの行動に影響を与え、戦闘に影響を与えることが可能である。

上述のダミーは、最初に上述した訓練状況、すなわち、ダミーによってシミュレートされた標的人物を、制止すべきか又は殺すかどうかをほんの数秒以内に決定する訓練状況には、適さないという欠点を有する。特に、ダミーによってシミュレートされた標的者に射撃が命中し、そのために標的者の行動が変化し、特に攻撃的又はパニックによる反応を示すことになる状況のシミュレートは、不可能である。また、中途半端な射撃で負傷した人が、その射撃前に想定されたよりも大きな損害又は人的被害を引き起こす可能性のシナリオは、シミュレートできない。狙撃者を含む関係者全員にとって、この非常にダイナミックで感情的に非常に厳しい状況は、単に動き回っているダミーでの訓練はほとんど不可能である。また、ダミーによってシミュレートされる標的者が人質を盾にする人質状況は、ほとんどシミュレート不可能である。もう一つの状況、ダミーによってシミュレートされる標的人物が何らかの理由で武器を放棄するような状況は、訓練するのが非常に難しい。現実には、標的の人物が武装解除されるやいなや、例えばいわゆる「命を救うための最終的な打撃」は倫理的に正当化されることも法的に認められることもなくなる。そのため、武器の不備、おそらく予想外に武器を捨てることにより、全体の戦闘状況が、非常に突然そして非常に大きく変わり得る。

国際特許出願第２０１１／０３５３６３号 米国特許出願公開第２０１４／０３５６８１７号明細書

したがって、本発明の役割は、射撃命中の質についての直接的結論を可能にする標的を提供することである。

本発明の根底にあるタスクは、次のダミーに解決される。この、人体の少なくとも一部を表現するダミーは、複数のセンサを備え、それらセンサがセンサデータを記録するためのセンサデータ評価装置と通信し、センサデータ評価装置は、複数のセンサのセンサデータの（センサデータから得られる）最大圧力の時点における位置点の数学的相関によって進入点と望ましくはダミーを貫通する発射体の軌道とを決定する。さらなる有利な構成は、請求項１の従属請求項に特定される。

それゆえ、本発明によれば、発射体（弾丸）による進入点又は衝突点を分類することが計画されている。それによって、射撃命中の質の決定を可能にするセンサが利用可能でなければならない。進入点と可能なら軌道とは、命中の質の中に考慮される。現場の経験履歴から、被命中者に対するどのような種類の射撃によりさらにどの行動が選択肢となるか知られている。このように、例えば肺や心臓を貫通しなかった身体の領域への命中は、被命中者は、被命中者の体格に応じて、さらなる照準射撃の可能性となることが知られている。肺が撃たれても死亡に直結しないが、撃たれた人の行動能力は大きく制限される。心臓への射撃はほとんど即時に意識を喪失させる。非常に特別な場合、例えば、標的者がデッドマンスイッチを解放して自死したときに、標的者が依然として爆発装置を爆発させるデッドマンスイッチを保持している場合、標的者の小脳に命中させて標的者を引きつらせた位置で（動けなくして）殺す必要がある。そのような射撃により、デッドマンスイッチが起動されても、標的者の周辺にいる潜在的な犠牲者は吹き飛ばされて救われるかもしれない。

そのため、ダミーの備えるセンサは命中を評価できるようにし、モデルを使用することによって、標的者が具体的な命中の後にまだどの活動を実行可能かについての結論を出せるようにする。

本発明によれば、センサは、ダミー内の圧力パルスを測定し、マイクロ秒の範囲内の時間に関して、又は信号の状態に応じて、高分解能で圧力パルスの第１最大値の時点における位置点を決定する。センサの既知の３次元位置及び決定された第１最大値の時間から、ダミー上の進入点、及び十分な数のセンサを用いて、発射体の軌道さえも決定可能である。

そのライフサイクルの間に、ダミーは複数の発射体によって命中されそして貫通されるであろう。個々の命中に応じて、センサにも命中する可能性がある。例えば、センサの給電線への命中によりダミーが無効になることを回避するために、本発明の好ましい実施形態においてのみ、複数のセンサがセンサデータ評価装置と無線での、例えば、赤外線通信又は無線通信のように、能動的又は受動的ＲＦＩＤトランスポンダによって、又はセンサデータ評価装置との一般的な近距離無線通信による通信を可能としてもよい。赤外線又は無線通信のため、あるいは能動トランスポンダによる通信のため、個々のセンサは、平らなボタン電池の形態のセンサ用電池を備えてもよい。センサとトランスポンダとの組み合わせが圧電素子を含むならば、アクティブトランスポンダを使用するという非常に特別な場合に、十分である。１ｋＪから５０ｋＪの間の運動エネルギーを有する発射体でのダミーへの射撃は、ダミーを通って広がる圧力波の形でダミーに衝突することによってダミーにかなりの量のエネルギーを伝達する。この圧力波は、コンデンサを充電するための短いエネルギーインパルスとして圧電素子に利用可能であって、最大の圧力パルスにおいて、圧電素子の識別コードを送出するのにちょうど十分なエネルギーを有する。送信された識別コードはその後、ダミー内の受信機によって受信され、正確な時間が決定される。このようにして、受信機は、非常に短時間内で、個々の時点における記録された点と、多数のＲＦＩＤ識別子とを収集する。ここで、個々のＲＦＩＤ識別子と個々の時点との様々な組は、命中を特徴付けるのに適している。

センサへの命中が含まれていた訓練任務の後にダミーを可能な限り迅速に再動作可能にするために、センサはダミーの外皮に付着されているとする。それによって、センサは発射体に対してできるだけ小さな表面を示すものとする。この点で、本発明のさらなる好ましい実施形態では、センサは、本質的に平ら又は円板状に設計され、人体の少なくとも一部を表現するダミーの体軸に対して半径方向に整列されることとする。ここで、相互に同一のセンサは、交換容易のために色及び形状によって事前設定され、事前設定されたセンサは、ダミーに事前設定された点にのみ適用可能である。そのため、センサはスロットに配置されると外側にはセンサの最小の輪郭のみ表示される。基本的には、進入点及び軌跡の三次元決定には、ダミー表面の小さな領域内にたった３つのセンサがあり、当該領域内に異なるセンサがほぼ同じレベルに配置されてあれば、十分である。３つのセンサのデータから、進入点はローカルレベル内で正確に決定可能である。４つのセンサが使用される場合には、センサの配置によっては、発射体のおおよその軌道を演繹することも可能である。センサの配置のためには、配置のための各位置が所定の形態の挿入スロットを有し、そして好ましくは色分けされているならば、有用である。命中したなどでセンサを迅速に交換するためには、例えば、ＲＦＩＤによって区別されるタイプａ、タイプｂ、タイプｃ又はタイプｄのセンサを交換すれば十分である。センサデータを評価する装置では、センサの区別に対応してＲＦＩＤ識別コードが置かれ（デポジットされ）、それによって、コードによって識別可能な各ＲＦＩＤタイプの３次元位置が装置内に置かれる（デポジットされる）。

しかしながら、進入点及び軌道の決定の質は、人間の胴体の形状の複雑な幾何学的図形を伴う、いくつかの克服できない障害に関連する。最初に、三次元圧力波の膨張はダミーの形状に従う。センサが互いに遠く離れていて、例えばダミーの頭部と腹部に配置されている場合には、正確な進入点及び軌道の決定には、圧力波の線形走行時間を仮定するだけでは不十分である。圧力波はダミーの内部で繰り返し反射されるため、異なる次数（反射ごとに１次ずつ上昇する）の圧力波エコーが形成され、それによって圧力波最大値及びエコーから評価にとって重要な最大圧力をフィルタリングすることが困難になる。したがって、圧力波のエコーの前に初期圧力波がグループの全てのセンサに到達するように、センサが互いに近接して配置されたグループで配置することが賢明である。エコーの問題を回避するために、ダミーがゲルで充填されていると有利であることが判明した。ゲルは、好ましくはペースト様潤滑グリースの粘稠度又は未溶解の柔らかい石鹸の粘稠度を有すると、いくつかの利点をもたらす。第一に、ダミーによる発射体からの運動エネルギーの吸収が、比較的高い。センサが圧電素子によってのみエネルギーを供給される場合、ゲル充填は高エネルギー伝達をもたらす。高エネルギー伝達はまた、例えば、他のダミー又は障害物との激しい衝突によるぶつかりから、ある発射体による命中を区別して、命中を確実に検出することにつながる。その上、コンシステンシーを有するゲルは、ダンパーとして効果的に作用し、縦方向の波に対して横方向の波を遮るのを助ける。三次元媒体内で、横方向の波は、縦方向の波とは異なる伝播速度を有するので、圧力波の分散は、例えばゲルを充填していない空気のような減衰ない媒体内で起こり、これは信号評価を複雑にする。雷雨時の雷の場合と同様に、分散は、最大気圧として連続していくつかの最大圧力を持つ信号を導き、大気圧の雷と同様に、最大圧力として繰り返し検出器に到達する。また、エコーはゲルによって抑制され、第１の圧力波の最大圧力をより良く決定可能である。最後に、ゲル充填は、実際の人間の密度と同様のダミーの密度をもたらす したがって、ダミーへの運動エネルギー伝達の力学的効果は、観測された事象の間、より現実的に見える。また、命中の発射体の音は、現実の命中の音に類似する。最後に、ゲルは、命中された後、（穴が）自動的にふさがる傾向がある。このようにして、ダミーは、その機能を失うことなく何回もの命中に使用可能である。ゲルは、グリース、適切な場合には溶媒でさらに軟化されている軟質ワックス、軟質石鹸から、またアクリレートゲル又はゼラチンからなるものとしてもよい。最後に、水中で弱く架橋された有機ポリマーも、ゲル充填に適用してもよい。

ダミーの表皮の状態は、センサの測定結果及びそれに属するセンサデータの評価装置に影響を及ぼす。その上、ダミーの外皮の状態は、ダミーのライフサイクルの持続期間に影響を及ぼす。もしダミーが命中された後に再びそれ自身を完全に閉じるならば、理想的である。表皮をポリウレタンフォームで構成することで、この標的に近づくことができる。ポリウレタンフォームは、表面では、革のような、又はゴムのような粘稠度に圧縮され、柔軟ゴムと硬質ゴムの間の硬度を示す。本発明の好ましい実施形態では、ダミーそれ自体がポリウレタンフォームからなり、それが外面で圧縮されて表面がゴム状から皮革状の品質を有するようにし、そこで、センサの配置のための位置は、ダミーの外面でボタン穴状のスロットであり、スロットの内側形状は、予め構成されたセンサの外側形状に対応し、ボタン穴のようなスロットは好ましくはカラーマーキングを有する。ポリウレタンフォームは、発射体に貫通されて、フォームを覆っている皮革状からゴム状の外皮は、発射体の進入後にそれ自身を閉じるようにみえる。実際には、ポリウレタンフォームは、発射体の進入口で切り裂かれるが、皮革状からゴム状の外皮の下にあるフォームは、弾性フォームによって再び機械的に再び閉じられる。

ダミーに代表される標的者が武器を放棄するという特別な状況を訓練するために、理由が何かには関係なく、本発明の好ましい実施態様において、それは人体の少なくとも一部を表現するダミーの腕は、おおむね、武器に取り付けられる手の領域に、例えば、ダミー武器のような物体を搭載する固定具を備える。ここで、固定具は、遠隔トリガによって、従前に拾い上げられた物体を落下可能となっている。ここで、物体の搭載のマウントは遠隔制御可能である。これにより、ダミーの腕が武器を手にすることが可能、又は腕の曲がった所で武器を運ぶことが可能とする。ダミーとの戦闘状況では、ダミーが武器をランダムに、制御されたプログラムによって、あるいは訓練指導者の命令による遠隔トリガによって落とすように設定可能である。この状況は現実にも起こる。ダミーで代表される標的者は、降伏すること、又は諦めることを表に出していなくても行動を続ける。落とした武器は、誤って落下しただけかもしれない。しかし、このような時点で、殺害を目的とした射撃は、法律上かつ倫理上もはや正当化できないかもしれない。このような状況を認識すること、そして認識していく間に、照準を合わせて全体状況を観察するように、狙撃者を訓練することは、そのようなダミーを使った演習の主題である。

本発明の好ましい実施形態では、ダミーはダミー武器を保持可能又は落下可能なだけではない。それを超えて、人体の少なくとも一部を描写するダミーの腕部は、駆動を遠隔制御可能なことにより、モータ駆動で可動であることが本発明の実施形態において提供される。上げられた腕のため、狙撃者のダミーによる照準をシミュレート可能である。発射体を用いてダミーが射撃されることによって腕部の駆動が損傷を受けることを回避するために、腕部をロッドギア機構によって、又は胴体としての形状とされたダミーの下からのロープ引っ張りによって駆動するようにしてもよい。

落とされた武器のシミュレーション、あるいは照準及び／又は射撃のために持ち上げられた腕のシミュレーションの他に、本発明のさらなる実施形態を用いて、狙撃者のさらなる困難な状況、すなわちダミーによって表される標的者が、人質を人間の盾としての悪用する場合の状況をシミュレート可能である。人体の少なくとも一部を、最も単純な場合には、輪郭標的の形で示す追加の第２のダミーを、例えば、レバー又はシザースギアにより駆動されるモータにより可動な、可動標的上の第１のダミーの後ろ又は前に、第１のダミーに関連して配置するようにしてもよい。駆動を遠隔制御可能であることより、第１及び第２のダミーを、互いに重なり合わすか又は互いにずらして配置されてもよい。

ダミーも同様に移動可能でなければならない場合、ダミーの駆動は特に重要になる。ダミーは、装甲小型車両に搭載すること、自律走行する２本のロボット脚で動かすこと、又は１つの車軸に配置された２つの車輪にセットすることができ、それによって電子式矯正装置はダミーを常に平衡に保つ。したがって、本発明の好ましい実施形態においてのみ、地形を横切って移動するための装置は、矯正装置又は人間の二脚部に似た装置を備える、３輪又は４輪の装甲小型車両、１つの車輪に平行に配置された２つの車輪を有する装甲車両（一軸車両）である。ここで、２本の脚を有する装置は、移動のためにヒューマノイド運動を実行する。駆動が異なれば、長所と短所も異なる。３つ又は４つの車輪で走行する装甲小型車両では、電池を高い電荷で保持することができ、移動に比較的少ないエネルギーしか必要としないことが有利である。しかしながら、そのようなダミーは遠方へは操縦可能ではなく、小さな障害物を容易に乗り越えることはできない。密集した建物では、そのような小型車は十分に操縦可能ではない。自律的なロボット工学的脚部は、非常に全地形対応型であり、そのようなロボット工学的脚部を、実際の人間とほぼ同じように速く動かし、ほぼ安定して動かすことが可能なコントローラは、すでに存在する。しかしながら、本願の現在では、この技術は依然として、非常に高価で、脆弱で装甲を施すのが困難であるため、ダミーの脚部での跳弾又は望ましくない命中がダミーを破壊するおそれがある。最後に、一軸車両は駆動部として使用してもよく、これは非常に機動的で、省スペースである。この駆動では、軌道を曲げる時にダミーが前後に揺れて、ダミーの不自然な移動パターンをもたらす点は、不利である。

可動標的としての本発明によるダミーの好ましい実施形態では、標的内に存在する制御ユニットが、地形、及び／又はダミーの腕部、及び／又は固定具を横切るアンバインド移動を制御することが提供される。これにより、制御ユニットは、例えば認識されない、パニック、攻撃性のままの静止位置のような、戦闘状況中の典型的な感情のボディーランゲージに外部的に適合する動きパターンのプリセットレパートリーを配置する。これにより、制御ユニットは、中央指令装置（クライアント−サーバ）を介して、無線で、又は直接（ピアツーピア）に、追加の移動可能な標的に接続される。例えば、計算された致命的な射撃、計算された人を停止する射撃、遅れを伴う計算された致命的射撃のような、発射体の、所定変数を持つ命中の場合、中央制御ユニットは、それ自体の計算の結果を、同一の追加の移動可能な標的に伝達する。これに基づいて、追加の可動標的は変化した運動パターンを示す。

構造的に同一又は構造的に類似した異なる可動標的によるこの種の相互作用は、明らかに表面的には静かである状況が非常に速く動的に変化することを訓練することを可能にする。したがって、例えば、ダミーのグループの間で射撃によるパニックが発生することに対して、訓練してもよい。従来は、狙撃者が照準を定めていた静かな様相の複数のダミーは、突然の動き、武器を手放す者あり、その他の者が武器を上げ移動方向を変える。このような状況では、人質の背後から覗き見するダミーとして描かれている対象者も、実際の状況に立ち向かう可能性がある訓練生にとって厳しい訓練状況になる。

本発明は、以下の図により説明される。図は以下を示す。

従来技術の可動標的を示す。 従来技術の別の可動目を示す。 第１の実施形態における本発明による可動目を示す。 個々のセンサの配置を表示した、本発明による可動標的の胴体を示す。 図４の胴体の所定の部分で使用するための異なる形状のセンサを示す。 胴体を通る矢状面を示す。 折り畳まれた胴体半部を有する矢状部分によって開かれた胴体を示す図である。 胴体半部の一方に表示された、胴体への進入点の概要を示す。 胴体に取り付けられた異なるセンサの圧力パルス信号を示す。 センサデータからの進入点の計算を明確にするための図である。 装甲小型車両上の可動標的を示す。 自律的に歩行するロボット工学的脚部上の可動標的を示す。 電子矯正装置を備えた一軸車の可動標的を示す。 人質として表示された第２のダミーを備える可動標的を示す。 人質として表示された第２のダミーと、を備える可動標的を示し、人質の背後に覗いているダミーとして表示された標的者を示す。 人質として表示された第２のダミーを備える可動標的を示し、武器を保持している、ダミーとして表示された標的者を示す。 人質として表示された第２のダミーを備える可動標的を示し、武器を落とした、ダミーとして表示された標的者を示す。

図１には、最先端技術（従来技術）の可動標的１０が表示されている。それは、人の輪郭を有する金属製又はボール紙の標的として左から右への経路をたどり動いている間に、倒れている（折れた）状態から背中側から立ち上がること及び背中側に倒れることが、可能となっている。動的／非常に動的な状況で訓練しなければならない狙撃者にとって、この種の可動標的は予測可能で退屈であり、折れて後ろに倒れることによってのみ意外性の効果を提供する。

図２には、最先端技術の可動標的１１が表示されている。これは、３次元胴体１２として装甲小型車両に搭載されている。装甲小型車両１３は遠隔制御可能であって、適切なプログラムを用いて外部事象に対する動的調整を用いて複雑な動きのパターンを制御可能な中央コンピュータによって制御される。胴体１２は、図示されないセンサを有し、命中したか否か、命中を定性的に検出可能である。命中の種類は、リアルタイムか、リアルタイムに近い状況で分析不能である。

図３は、本発明による可動標的１００の第１の設計変形例を最終的に示す。頭部１０８が最上部に配置された胴部１０２と同様に、装甲小型車両１１３に取り付けられている。特別な特徴として、装着された胴体１０２は、ダミー武器１０４を手で保持する可動右腕部１０３を呈する。武器を付けた手のプログラムされた上昇により、この可動標的は、狙撃者が適切に反応しなければならない、標的者による攻撃を模倣可能である。本発明による可動標的のさらなる設計変形形態では、降伏している標的者をシミュレートするために腕部１０３を射撃可能となっている。腕部１０３の他に、顔面領域にセンサ１０５があり、胴体１０２の胸部領域にセンサ１０６があり、それらの間の幾何学的架橋を明確にするためにここでは格子１０７として概説されている。主に圧力波の圧力パルスを検出するセンサ１０５及び１０６によって、進入点及び適用可能な場合には可動標的１００に衝突する発射体の軌道が決定される。センサ１０５、１０６の数は、３から４であり得るが、進入点の分析及び軌道の要求される精度に応じて、１０又は２０以上でもあってよい。より多くのセンサ１０５、１０６が設置されているほど、発射体による命中の可能性ゆえダミー１０１の寿命は短くなる。

図４には、体幹１０２及び頭部１０８からなるダミー１０１内のセンサの例示的な位置が表示されている。センサの位置中に、形態及び配色によって個別化されたセンサ１２０、１２１、１２２及び１２３を挿入可能である。拡大Ａで詳細に説明されるように、所定の識別番号を有する所定のタイプのセンサは、正しく対応するスロット１３０にのみ挿入可能となるように提供される。ここで、センサ１２０、１２１、１２２、及び１２３は、電池式センサであってよく、アクティブトランスポンダとして設計されている。センサ１２０、１２１、１２２、及び１２３は、赤外線通信装置１４０を備え、赤外線インパルスによってセンサデータ分析装置１４０と通信するようにしてもよい。最後に、センサは、データ解析装置１４０との電波による無線通信のための装置を備えてもよく、それによって、プロトコルのためのＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）設定が可能になる。本発明の好ましい実施形態では、センサ１２０、１２１、１２２、及び１２３は、発射体２００によってダミー１０１に入る圧力波の運動エネルギーを吸収するピエゾ素子１３５の装備を提供してもよい。圧電結晶は、圧力パルスをセンサ１２０、１２１、１２２及び１２３の電子機器内のコンデンサを充電するのに十分な短い電圧パルスに変換する。コンデンサ内に蓄積された電気エネルギーは、センサ１２０、１２１、１２２及び１２３が圧力パルスを測定する瞬間にセンサの識別番号を送信する非常に短い期間には十分である。その際にこの識別番号は、データ分析装置１４０によって受信され、内部で３次元位置に割り当てられた識別番号と共に１μｓよりも高い分解能を有する正確な時間が、データ分析装置に一時的に記憶される。センサの配置、それは少なくとも４つのセンサであるべきであり、人体の好ましい標的領域が一緒に属するセンサの群によって覆われるようであるべきである。一緒に属する群は、圧力波の反射によるエコーがそれぞれのセンサに再び到達する前に、ゼロ次の圧力波（位相界面での反射なし）を検出する能力をそれぞれ有する。

射撃中にセンサの損傷が生じないようにするために、センサ１２０、１２１、１２２、及び１２３は平らなディスクとして製造され、胴体１０２及び頭部１０８内に半径方向から挿入される。放射状に配置されているため、平らな円盤として製造されたセンサが通常の射撃中に命中されることはめったにない。接地射撃の場合にのみ、センサは発射体が命中する可能性はある。センサに命中した場合、センサは、同一の識別番号又は既知の新しい識別番号を有する新しいセンサと交換しなければならないであろう。

図４ａには、形を合わせて挿入する作業（ゲーム）の構成要素と同様に成形された異なる形状のセンサ１２０、１２１、１２２、及び１２３が示されている。多様な設計は、訓練状況において時間的なプレッシャーと感情的なストレスを受けている可能性がある人員が、センサに混乱しないようするのに役立つ。カラー符号化を用いると、予め製造されたセンサへの所定の識別番号の割り当てをさらに容易できよう。

図５には、胴体１０２と頭部１０８とからなるダミー１０１を通る矢状部１５０が示されている。この切断面で切断されたダミー１０１は、両方のダミー半体１５０ａ及び１５０ｂが広げられると、図６に表示された写真を提示する。胴部１０２及び頭部１０８は、約３ｃｍから約１０ｃｍの側面強度を有する。例えば、胴部１０２の側面１６０及び頭部１０８は、注型中の熱処理のために相界面にゴム状から皮状の粘稠度を有するポリウレタンフォーム又は発泡ビニル天然ゴムでできている。これにより、ダミー１０１の位相界面は、約０．３ｍｍから１．５ｍｍ程度の側面強度を有する。両方の相界面の間で、ポリウレタンフォーム又はビニル天然ゴム（ここでは例として弾性フォーム）は、かなり強靭で弾性のフォーム材料として適切な軟化剤によって開発されている。多くの利点のために、特別なバージョンのダミー１０１は、ペースト状の潤滑グリースの稠度又は未溶解の柔らかい石けんの稠度を有するゲル１７０で充填されている。それによって、ゲルは実際には工業用鉱物グリース、実際には柔らかい石鹸、水中で溶かされたアクリレートゲル、あるいは適当ならば水又は溶媒中で溶かされた弱架橋有機ポリマーからなるものであってもよい。また、柔らかいワックスも溶剤、ミネラルグリース、オイルで柔らかくするのに適している。ゲル充填は、発射体からのダミー１０１のより高いエネルギー取り込みをもたらし、センサによる圧力波のより正確な検出を可能にし、横波及び縦波のマスキングを可能にし、圧力波のより強い減衰をもたらす。発射体が当たったときのダミー１０１の動きのより現実的な表現にもつながる。そして最後に、命中の音がより現実的なものになる。詳細な拡大図Ａには、胴部１０２と頭部１０８とから組み立てられたダミー１０１の側面内のスロットにセンサ１２０がどのように挿入されるかが示されている。そこでは、センサ１２０は、ダミー１０１の強靭で弾性のフォーム材料に受け止められている。

図６ａには、発射体２００によるダミー１０１への命中が表示されている。詳細な拡大図Ｂでは、発射体２００が、例えばポリウレタンフォームからなるダミー１０１の側面１６０をどのように突き刺し、その際に同様にゲル充填物を突き刺し、命中（着弾）の瞬間にトンネル２０１を形成するかが示されている。しかし、トンネルは、命中直後に再び閉じる。ゲル１７０内では、圧力波２１０は発射体２００による貫通で拡大し、矢印の方向に円形に拡大する（矢印の方向は発射体の軌道に対して２つの半径方向を示す）。発射体２００の軌道に沿って移動する圧力波２１０は、発射体の弾道学によって決定され、おそらく同様に曲がった軌道の周りに円錐を形成し、異なるセンサ１２０、１２１、１２２、１２３に異なる時間に衝突する。圧力衝撃を検出した瞬間に、センサ１２０は信号をデータ分析装置１４０に送る。圧力波２１０が異なるセンサ１２０、１２１、１２２、１２３で既知の設定、したがって既知の位置で検出される異なる時点から、データ解析装置１４０内の三角測量によって進入点を決定可能である。

ダミー１０１上の発射体の進入点を検出するために、図６ｂに、３つのセンサＳ１、Ｓ２及びＳ３について、Ｐａにおける圧力Ｐ及びμｓにおける時間ｔを表す圧力パルス図が示されている。時点ｔ_１、ｔ_２及びｔ_３は、非常に類似した圧力パルス信号Ｐ_ｍａｘ１、Ｐ_ｍａｘ２及びＰ_ｍａｘ３である。時間ｔ_１、ｔ_２及びｔ_３におけるわずかに異なる様々な時点は、ゲルを通って広がる圧力波の異なる走行時間に遡るべきである。この時点で、空気で満たされたダミー１０１及びフルフォーム材料でできたダミー１０１を用いても検出が機能することを指摘しなければならない。密度差が大きい位相界面の数を少なくすることが重要である。完全に均質な材料は理想的であるか、又は減衰性能に非常に大きな差がある材料境界の存在であろう。

図６ｃにおける進入点Ｔ（文字Ｔの上に右向きの矢印付き）を、座標（ｘ_Ｔ、ｙ_Ｔ、ｚ_Ｔ）を有するベクトルとして計算するために、以下の数式１が解かれる。

ここで、文字の上に右向き矢印の付いたＸ_１はセンサ１の固定位置を表し、
文字の上に右向き矢印の付いたＸ_２はセンサ２の固定位置を表し、
文字の上に右向き矢印の付いたＸ_３はセンサ３の固定位置を表し、
文字の上に右向き矢印の付いたθはゲル内又はダミーの充填内のベクトル形式の音速を表し、
Δｔ_１は、進入点までの時点とセンサ１への圧力波の到着時点ｔ_１との間の時間差を表し、
Δｔ_２は、進入点までの時点とセンサ２への圧力波の到着時点ｔ_２との間の時間差を表し、
Δｔ_３は、進入点までの時点とセンサ３への圧力波の到着時点ｔ_１との間の時間差を表す。
ここで、ｔ_０、進入点の正確な時間、よって、θの単位ベクトルの方向は当初未知である。

ｔ_０について、次の数式２において、数式１を解く。

未知のｔ_０を数式２で置き換え、式１を解くことによって、数式１が満たされる位置Ｔが唯一あるので、進入点Ｔを見つけることができる。数式１を解くとき、単位ベクトルθのそれぞれの方向成分は、式内の各入射に対して変化しなければならない。このさらに単純なプロセスは、センサＳ１、Ｓ２及びＳ３に隣接するダミーの平坦な場所への垂直方向の衝突の検出に適している。斜めの突入点では既に、発射体の周りの圧力波円錐は軌道の方向と共に変化することを考慮しなければならない。斜め進入点の位置を正確に計算するためには、さらなるセンサのセンサデータが必要である。この場合、評価中に、圧力波円錐の幾何学的形状及び整列を観察しなければならず、これは同一の場所における入射点の角度に応じて、圧力波の衝撃の異なる時系列の連続を、それぞれ一つのセンサにおいてもたらす可能性がある。複数のセンサデータがある場合、進入点の位置及び軌道は、ダミー内での発射体の線膨張を仮定して計算可能である。計算モデルの複雑さに応じて、海底の構造調査のためのエコーサウンダの信号評価のように、発射体の進入点、軌道の方向に関する正確なデータを決定可能である。対応して費用がかかるが、着弾又は跳弾の間に発射体が歳差運動するときの、発射体の列の正確なデータさえも決定可能である。

図７では、頭部１０８の付いた胴体１０２が、装甲小型車両３００に搭載されてなるダミー１０１が、可動標的１００として提示されている。ここで、ダミー１０１は、ダミー武器１０４を保持する可動右腕部１０３を備える。可動標的のこの変形例は、平坦な地形に非常に適し、高容量のバッテリを可動標的の支持板に携行可能という利点を有する。センサデータの評価のために、センサデータ分析装置３０１が搭載されている。

図８において、胴体１０２及び頭部１０８からなるダミー１０１は、自律走行ロボット脚部４００上の可動標的１００’として表示され、ここでダミーはダミー武器１０４を保持する可動右腕部１０３を備える。この変形例の可動標的の利点は、優れた操縦性とクロスカントリー機能である。しかしながら、この技術を使用することの不利な点は、このようなロボット式脚部４００の脆弱性は依然として非常に高いことであり、これは火器訓練を含む訓練中に容易に破損されやすい。装甲は可能であるが、ロボットの脚部の敏捷性は低下する。

最後に、図９では、ダミー１０１の一例が、移動可能な標的１００”として単車軸車両５００上に表示され、ここでダミーは、ダミー武器１０４を保持する移動可能な右腕部１０３を備える。一軸車両５００は、これ以上詳細には説明されない矯正装置を備えていて、これにより、胴部１０２及び頭部１０８からなるダミー１０１が常に平衡状態に保たれる。このような車両はこの登録の登録日に容易に入手可能であり、これらの一軸車両５００は非常に高い操縦性を備えている。高い操縦性により、一軸車両を都市戦闘状況下でも同様に使用可能にする。しかしながら、一軸車両５００の急な方向転換の場合、ダミー１０１が不自然に揺動するという不都合がある。

図１０、図１１、図１２、及び図１３の図は、模範的な人質の状況を一列に示す。ここでダミー１０１によって描かれた標的者６００は、人質ダミー７００によって描かれた人質を、人間の盾にして悪用する。図１０では、ダミー１０１によって描かれる標的者６００は、訓練中の狙撃者には全く見えない。標的ディスク又は３次元シェルとして構成された人質ダミー７００は、モータ駆動で動かせるようになっていて、例えばプログラムによって遠隔トリガ又は制御され、胴部１０２及び頭部１０８からなるダミー１０１の前で前後に旋回可能である。それによって、図１１に表示されるように、ダミー１０１によって描かれた標的者６００は、部分的にしか見えないようにしてもよい。図１２に示されるように、離れる方向に回転したときにのみ、訓練中の狙撃者にとって、ダミー１０１によって描かれた標的者６００が、照準を合わせるためのダミー武器６０１を保持していることが識別可能となる。さらなる状況に応じて、この状況は、ダミー１０１によって描かれた標的者６００への照準を定めた射撃が正当化され、必要になるかもしれない。しかし、図１２のこの状況は、ダミー１０１によって描かれた標的者６００がダミー武器６０１を突然落とすとき、ほんの数秒以内に変化する。図では、ハリヤード（ロープ）６０２にぶら下がっているダミー武器６０１の形態で示されている。

１０ 標的
１１ 標的
１２ 胴体
１３ 車両
１００ 標的
１００’ 標的
１００” 標的
１０１ ダミー
１０２ 胴体
１０３ 腕部
１０４ ダミー武器
１０５ センサ
１０６ センサ
１０７ グリッド
１０８ 頭部
１１３ 車両
１２０ センサ
１２１ センサ
１２２ センサ
１２３ センサ
１３０ スロット
１３５ 圧電素子
１４０ センサデータ評価装置
１５０ 矢状面のレベル
１５０ａ ダミーの半分
１５０ｂ ダミーの半分
１６０ 側部
１７０ ゲル
２００ 発射体
２０１ トンネル
２１０ 圧力波
３００ 小型車両
３０１ センサデータ評価装置
４００ ロボット脚部
５００ 一軸車両
６００ 標的者
６０１ ダミー武器
７００ ダミー人質
Ａ 詳細拡大部
Ｂ 詳細拡大部

Claims (10)

1. 人体の少なくとも一部を描写する少なくとも１つのダミー（１０１）を備える標的（１００、１００’、１００”）は、
   人体の少なくとも一部を描写するダミー（１０１）が、複数のセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）を備え、複数のセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）は、センサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）のデータを登録するためにセンサデータ評価装置（１４０）と通信し、
   センサデータ評価装置（１４０）は、複数のセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）のセンサデータから、最大圧力（Ｐ_ｍａｘ１、Ｐ_ｍａｘ２、Ｐ_ｍａｘ３）の時点（ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３）における複数の点の数学的相関によって、ダミー（１０１）を貫通する発射体（２００）の進入点（Ｔ）と望ましくは軌道とを決定することを特徴とする、標的（１００、１００’、１００”）。
2. 複数のセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）は、例えば
   −能動的又は受動的ＲＦＩＤトランスポンダによって、又は
   −一般的な近距離無線通信によって、
   センサデータ評価装置（１４０）と通信し、一般的な近距離無線通信は、例えば
   −赤外線通信、又は
   −無線通信である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の標的。
3. 人体の少なくとも一部を描写するダミー（１０１）の腕部（１０３）が、例えばダミー武器（１０４、６０１）のような物体を取り付けるための固定具を、腕部に搭載される手のおよその領域に備え、ここで、物体を取り付けるための固定具は、遠隔トリガによって従前に取り上げられた物体を落下可能であり、ここで、物体を取り付ける固定具を遠隔で制御可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の標的。
4. 人体の少なくとも一部を描写するダミー（１０１）の腕部（１０３）が可動モータ駆動式であり、ここで駆動は遠隔制御可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の標的。
5. 最も単純な場合には輪郭の標的の形で示す、人体の少なくとも一部を描く追加の第２のダミー（７００）が、可動標的上の第１のダミー（１０１）の背後又は前に関連して配置され、第２のダミーは、例えばレバーまたはシザーギアによって可動モータ駆動され、駆動が遠隔制御可能であることにより、第１のダミー（１０１）及び第２のダミー（７００）が重なり合い可能か、又は互いにずらして配置可能なことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の標的。
6. センサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）は、本質的に平坦又は円盤状に設計され、人体の少なくとも一部を描写するダミー（１０１）の体軸に対して半径方向に整列されてあって、これは、ダミー（１０１）の外皮の壁（１６０）内の小さな輪郭のそばにあり、ここで互いに同じセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）は、交換が容易なように色及び形状によって予め設定されてあって、予め設定されたセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）に対して予め決定されているダミー（１０１）の点においてのみ適用可能であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の標的。
7. 地形を横切って自由に移動するための装置（１１３、３００、４００、５００）を備え、装置は、
   −三輪又は四輪装甲車両（１１３、３００）か、
   −矯正装置を備える、２つの車輪が１つの車軸上に平行に配置された装甲車両（５００、単軸車両）か、又は
   −人間の２脚に似た装置（４００）であって、移動のために人型の動きをする、装置（４００）
   であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の標的。
8. 標的内に存在する制御ユニットが、
   −地形を横切る自由な運動と、
   −ダミーの腕部と、
   −物体を取り付けるための固定具と
   の少なくとも一つを制御し、制御ユニットは、例えば、認識されていない状態、パニック状態、攻撃性又は逃走状態を維持するための静止位置のような、戦闘状況中に典型的な感情のボディーランゲージに外部的に適合するプリセットされたレパートリーの動作パターンを処理し、制御ユニットは、中央指令装置（クライアント−サーバ）を介して追加の可動標的に、無線接続されるか、又は直接接続（ピアツーピア接続）され、
   所定の複数の変数を有する発射体による命中の場合であって、例えば
   −計算された致命的射撃、
   −計算された対象者を停止する射撃、
   −計算された遅延のある致命的射撃、のような命中の場合、
   中央制御ユニットは、それ自身の計算の結果を、同一又は類似の構造の追加の可動標的に伝達し、これに基づいて追加の可動標的が変化した運動パターンを示すことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の標的。
9. ダミー（１０１）自体が、外面が圧縮されて、外面がゴム状又は皮革状の質を備える、ポリウレタンフォーム又はビニルゴムから作られていて、センサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）の位置は、ダミー（１０１）の外面内のボタン穴状のスロット（１３０）であって、その内側の形状は予め構成されたセンサ（１０５、１０６、１２０、１２１、１２２、１２３）の外側の形状に対応し、好ましくはボタンホール状スロット（１３０）はカラーマーキングを示すことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の標的。
10. ダミー（１０１）がほぼ人体の密度を示すことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の標的。

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