JP4594334B2 - 弾数計測装置 - Google Patents

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Description

この発明は、例えば銃器の射撃訓練において発射弾数を計数するために用いられる弾数計測装置に関する。
日本では、拳銃や小銃、ライフル銃等の銃器の使用は厳しく規制されており、また射撃訓練等に使用する実弾数についても厳格な管理が要求されている。このため、射撃訓練においては、例えば射撃後の空薬莢数と未使用の弾数をそれぞれ人手により計数し、その計数値をもとに射撃に使用した弾数を管理するようにしている。
しかしながら、このような従来の管理方法は次のような問題点を有している。
(1)空薬莢を計数するために、銃器から排出される空薬莢を回収する装置が必要である。
(2)空薬莢数と未使用弾数との和が配布弾数と一致しない場合に、使用弾数の確認を使用者の申告に頼らざるを得ないため弾数の管理が不正確になりやすい。
(3)上記使用弾数の申告に際し、使用者が使用弾数を正確に記憶していない場合には、紛失した弾が射撃後の空薬莢であるのか又は実弾であるのかが確認できず、安全管理上問題がある。
(4)屋内の射撃場であれば空薬莢の計数を正確に行うことが可能であるが、屋外の射撃場では射撃後の空薬莢を紛失する可能性が高く、また紛失した場合の捜索も困難なことが多い。
すなわち、従来では射撃訓練において空薬莢を紛失しないようにするために、使用者の行動を規制したり、空薬莢が紛失しないようにするための特別な装備を銃器に装着しなければならず、訓練効果に悪影響を与える。
一方、射撃訓練において弾数を自動計数するシステムも提案されている。このシステムは、例えば銃器に弾数カウンタを装着して発射時の衝撃等をもとに弾の発射を検出しその回数を記憶する。そして、射撃訓練の終了後に弾数カウンタを銃器から取り外してアダプタ装置に装着し、上記弾数カウンタに記憶された発射弾数の計数値をアダプタ装置により読み出してパーソナル・コンピュータ等の制御装置に転送し、この制御装置で発射弾数を管理するものである(例えば、特許文献1を参照。)。
このようなシステムを使用すれば、人手に頼ることなくまた空薬莢を収集するために特別な装備を設けることなく、銃器ごとの発射弾数を正確に計数し管理することが可能となる。
特開2005−156012号公報
ところが、前記従来のシステムは、弾数カウンタに記憶された発射弾数の計数値をアダプタ装置により読み出して制御装置に転送するものとなっている。このため、弾数カウンタの読み出し専用機能を備えた装置が必要となり、システムが高価になる。また、アダプタ装置は有線信号ケーブルを介して制御装置に接続されるため、アダプタ装置の設置場所も制限され、これにより計数値読み出し作業の自由度が低い。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、計数値を読み出すための専用のアダプタ装置を不要にしてシステムのコストダウンを図ると共に、計数値の読み出し作業の自由度を高め、さらに消費電力の削減を可能にして使用時間の延長を図った弾数計数装置を提供することにある。
上記目的を達成するためにこの発明は、銃器に着脱可能に装着されて当該銃器から発射される弾の数を計数するバッテリ駆動型の弾数計測装置にあって、データの読み出し及び書き込みが可能な記憶部と無線送受信部とを有するRFID(Radio Frequency Identification)モジュールと、上記銃器による弾の発射を検出してその検出結果をもとに発射弾数を計数する弾数計測モジュールと、上記弾数計測モジュールにより得られた発射弾数の計数値を前記RFIDモジュールの記憶部に書き込む制御モジュールとを具備する。そして、上記RFIDモジュールに、上記制御モジュールに有線信号路を介して接続される有線接続インタフェースと、切替スイッチとを設け、この切替スイッチにより上記制御モジュールが前記記憶部に計数値を書き込む期間には当該記憶部を上記有線接続インタフェースに接続し、上記記憶部に記憶された計数値を読み出して無線送信する期間には当該記憶部を上記無線送受信部に接続するように構成したものである。
したがってこの発明によれば、弾数計測装置にはRFIDモジュールが内蔵されるため、計数値をこのRFIDモジュールにより汎用のRFIDリードライタへ無線送信することが可能となる。これにより、専用のアダプタ装置を設ける必要がなくなってその分システムのコストダウンが可能となる。また、RFIDモジュールの無線機能を使用することで、計数値データの読み出し作業を行う場所についての制約を減らし、計数値データの収集作業の自由度が高まる。
さらに、この発明では次のような作用効果が奏せられる。すなわち、一般にパッシブタイプと呼ばれるRFIDモジュールは、通信相手の無線装置から送信される無線搬送波電力を利用して自己が動作するための電源電圧を生成する。このため、無線装置は十分に大きな電力で無線搬送波を送信する必要がある。ところが、本発明が対象とする弾数計測装置のようなバッテリ駆動型の装置では、RFIDモジュールへの計数値の書き込み処理のために制御モジュールから大きな電力の無線搬送波を送信すると、バッテリの短命化、延いては装置の使用時間の短縮を招き非常に好ましくない。
これに対し本発明では、RFIDモジュールに設けた有線接続インタフェースと切替スイッチにより、計数値を読み出して無線送信する期間には記憶部が無線送受信部に接続され、一方記憶部に計数値を書き込む期間には当該記憶部が上記有線接続インタフェースに接続される。すなわち、RFIDモジュールでは、計数値を読み出す場合にのみ無線送受信部が使用され、計数値を記憶する場合には有線信号路を介して書き込み処理が行われる。換言すれば、RFIDモジュールによる無線通信の効果が得られない弾数計測装置内における計数値の書き込み処理には無線送受信を使用しない。このため、RFIDモジュールへの計数値の書き込み処理のために制御モジュールから大きな電力の無線搬送波を送信する必要がなくなり、これによりバッテリ寿命の延長、延いては装置の使用時間の延長が可能となる。
すなわち、本発明によれば、計数値を読み出すための専用のアダプタ装置を不要にしてシステムのコストダウンを図ると共に、計数値の読み出し作業の自由度を高め、さらに消費電力の削減を可能にして使用時間の延長を図った弾数計数装置を提供することができる。
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。
図1は、この発明に係わる弾数計測装置の一実施形態である弾数カウンタを使用した弾数管理システムの概略構成図であり、1は拳銃やライフル銃等の銃、2は弾数カウンタ、3は収納ボックス、4は制御装置、5はRFIDリーダライタをそれぞれ示している。
銃1の把持部1aには、箱形又は板状をなす弾数カウンタ2が着脱自在に装着される。装着手段としては、例えば金具を用いた機械的な固定手段や、接着剤による固着手段または粘着テープ等を用いた貼着手段が使用可能である。また装着位置については、照準動作や射撃動作に支障が生じない位置であれば任意に選択可能である。
収納ボックス3には複数のスロット31,31,…が設けてあり、これらのスロット31,31,…に上記弾数カウンタ2が着脱可能に装着される。各スロット31,31,…にはそれぞれ、弾数カウンタ2に内蔵された後述するRFIDタグの切替スイッチを切り替えるための磁石と、弾数カウンタ2に内蔵されたバッテリに充電電圧を供給する回路が設けてある。
RFIDリーダライタ5は汎用のRFIDリーダライタからなり、制御装置4の制御の下で、上記収納ボックス3のスロット31,31,…に装着された弾数カウンタ2のRFIDタグとの間で、当該RFIDタグに記憶された計数値データを読み出すための動作を行う。
制御装置4は例えばパーソナル・コンピュータからなり、上記RFIDリーダライタ5から各弾数カウンタ2の計数値データを収集する制御機能と、収集された計数値データをもとに弾数管理簿を作成する機能を備える。これらの機能はいずれもアプリケーション・プログラムをCPUに実行させることにより実現される。なお、制御装置4とRFIDリーダライタ5との間は、USB(Universal Serial Bus)ケーブル等の接続ケーブル6を介して接続される。この接続インタフェースとしては、他にLAN(Local Area Network)や無線LAN、BT(Bluetooth)(登録商標)に代表される近距離無線データ伝送システムを使用することも可能である。
ところで、上記弾数カウンタ2は次のように構成される。図2はその構成を示す機能ブロック図である。
すなわち、弾数カウンタ2は、発射検出・計数部21と、制御回路22と、出力インタフェース部23と、書き込み回路24と、RFIDタグ25と、電源部26とを備えている。
発射検出・計数部21は衝撃センサ211を備え、この衝撃センサ211から出力された衝撃波形を表す信号はアナログ・ディジタル変換器(A/D)212によりディジタル信号に変換されたのち、衝撃波形検出回路213に入力される。衝撃波形検出回路213は、上記入力された衝撃波形信号から衝撃の加速度レベル、加速度の変化回数、発生継続時間、周波数をそれぞれ検出する。そして、これらの検出値をしきい値設定回路214において設定されたしきい値とそれぞれ比較し、その比較結果を表すカウントパルスをカウント回路215に供給する。カウント回路215は、上記衝撃波形検出回路213から供給されたカウントパルスをカウントし、そのカウント値(計数値)データを発射弾数として制御回路22へ出力する。
制御部22は、しきい値制御部221と、表示・アラーム制御部222と、計測データ出力制御部223とを備えている。しきい値制御部221は、銃種及び弾種の組み合わせに対応付けて予め設定されたしきい値を記憶し、このしきい値を読み出して上記しきい値設定回路214に設定する。
表示・アラーム制御部222は、上記カウント回路215から出力される発射弾数の計数値データを出力インタフェース部23の表示器27に表示する。またそれと共に、予め設定された規定の携行弾数値と、上記カウント回路25から出力される発射弾数の計数値とから残弾数を算出し、この算出された残弾数の値を上記表示器27に表示する。さらに、残弾数が予め設定した数値以下に減少した時点でスピーカ232からアラーム音を発生させる。
計測データ出力制御部223は、上記カウント回路215から出力された計数値データを書き込み回路24に供給する。書き込み回路24はRFIDタグ25に対し有線信号路27を介して接続される。そして、上記計測データ出力制御部223から供給された計数値データを上記有線信号路27を介して上記RFIDタグ25に転送して記憶させる。
電源部26は、バッテリ261と、電源回路262と、充電回路263と、充電端子264とを備える。電源回路262は、バッテリ26の出力をもとに動作電源電圧Vccを生成して弾数カウンタ2内の各回路に供給する。充電回路263は、上記収納ボックス3から充電端子264を介して供給される充電用の電源電圧をもとに上記バッテリ261を充電する。
さて、上記RFIDタグ25は以下のように構成される。図3はその構成を示すブロック図である。
すなわち、RFIDタグ25は、例えばNAND型フラッシュメモリからなるメモリ251と、メモリ制御回路252と、アンテナ254を有する無線送受信回路とを備え、さらに外部接続インタフェースとしての外部接続端子255と、切替スイッチ256とを備えている。外部接続端子255には、有線信号路27を介して書き込み回路24が接続される。
メモリ制御回路252は、上記メモリ251への計数値データの書き込み処理と、メモリ251に記憶された計数値データの読み出し処理を行う。無線送受信回路253は、上記メモリ制御回路252によりメモリ251から読み出された計数値データが切替スイッチ256を介して供給された場合に、当該計数値データを無線信号を変換したのち所定の送信電力レベルに増幅し、この無線信号をアンテナ254から送信する。
切替スイッチ256は例えばリードリレーからなり、弾数カウンタ2が前記収納ボックス3のスロット31に装着されていない状態では可動接点が無線送受信回路253側に切り替わっている。そして、弾数カウンタ2が前記収納ボックス3のスロット31に装着されると、当該スロット31に設けられた磁石の磁力により可動接点が無線送受信回路253側から外部接続端子255側に切り替わる。
なお、RFIDタグ25内の各回路は、書き込み回路24から有線信号路27を介して供給される電圧を電源電圧として動作する。他に、計数値データを無線送受信回路253から送信するときには、通信相手のRFIDリーダライタ5から無線搬送波信号が受信されるので、この受信された無線搬送波信号をもとに動作電源電圧を生成してRFIDタグ25内の各回路を動作させることも可能である。
次に、以上のように構成された弾数カウンタ2の動作を説明する。
(1)弾数カウンタ2の装着と射撃訓練
管理者から弾数カウンタ2及び実弾が配布されると、訓練者(使用者)は上記配布された弾数カウンタ2を指定された銃に装着し、射撃を開始する。
射撃が行われると、実弾の発射時に発生する衝撃が弾数カウンタ2の衝撃センサ211により検出され、検出された衝撃波形がA/D212によりディジタル信号に変換されたのち衝撃波形検出回路213に入力される。衝撃波形検出回路213では、上記入力された衝撃波形から加速度レベル、加速度の変化回数、発生継続時間及び周波数がそれぞれ検出され、これらの検出値がしきい値設定回路214に設定されたしきい値とそれぞれ比較されて、発射の有無が判定される。そして、発射が検出されると、衝撃波形検出回路213から例えばカウントパルスが出力される。カウント回路215では、上記衝撃波形検出回路213からカウントパルスが出力されると、発射弾数の計数値がカウントアップされる。カウントアップされた発射弾数の計数値は、制御回路22の表示・アラーム制御部222と、計測データ出力制御部223にそれぞれ通知される。
以後同様に、弾が発射されるごとに上記衝撃の検出と判定、及び発射弾数のカウントアップが行われる。
以上の射撃訓練中に弾数カウンタ2では、表示・アラーム制御部222により発射弾数及び残弾数の表示とアラームの発生制御が行われる。すなわち、表示・アラーム制御部222では、カウント回路215から通知される発射弾数のカウント値がカウントアップされるごとに、このカウント値と予め入力された携行弾数とから残弾数が算出される。そして、上記発射弾数のカウント値及び上記算出された残弾数の値が表示器231に表示される。さらに、上記算出された残弾数の値が予め設定した数値以下に減少した時点で、スピーカ232からアラーム音が発生される。したがって使用者は、射撃中に発射弾数及び残弾数を逐次確認することが可能となる。また、残弾数を意識していなくても射撃終了を認識することが可能となる。
また、上記カウント回路215から発射弾数の計数値が出力されると、計測データ出力制御部223から書き込み回路24へ上記計数値が転送される。そして、書き込み回路24からRFIDタグ25に有線信号路27を介して上記計数値を表すデータが送られる。このとき、RFIDタグ25内の各回路は、上記書き込み回路24から上記計数値データと共に有線信号路27を介して供給される電圧を電源として動作状態となる。また、このとき弾数カウンタ2は先に述べたように銃1に装着されているため、RFIDタグ25内の切替スイッチ256は外部接続端子255側に切り替わっている。したがって、上記書き込み回路24から有線信号路27を介して送られた計数値データは、切替スイッチ256を介してメモリ制御回路252に入力され、このメモリ制御回路252によりメモリ251に書き込まれる。
すなわち、発射弾数の計数値データをRFIDタグ25内のメモリ251に書き込む際には、書き込み回路24からRFIDタグ25内のメモリ制御回路252へ、図4に示すようにRFIDタグ25の無線送受信回路253を用いずに有線信号路27を介して計数値データが転送される。
(2)射撃訓練終了後の処理
射撃訓練が終了すると、使用者は弾数カウンタ2を銃1から取り外して管理者に手渡す。管理者は、手渡された弾数カウンタ2を収納ボックス3のスロット31に装着したのち、制御装置4において弾数カウンタ2から計数値データを収集するための操作を行う。そうすると、制御装置4からRFIDリーダライタ5に対し起動要求が送られ、これによりRFIDリーダライタ5は動作状態となる。
動作状態に移行するとRFIDリーダライタ5は、弾数カウンタ2に向けてデータ収集要求を表す無線信号を送信する。そうすると、弾性カウンタ2内のRFIDタグ25が上記無線信号の電力を電源として動作状態となる。このため、上記RFIDリーダライタ5から送信された無線信号はアンテナ254を介して無線送受信回路253で受信され、これによりデータ収集要求が復調される。
また、このとき弾数カウンタ2を収納ボックスのスロット31に装着したことにより、弾数カウンタ2内のRFIDタグ25の切替スイッチ256は、上記収納ボックス3に設けられた磁石により可動接点が無線送受信回路253側に切り替わる。このため、上記無線送受信回路253により復調されたデータ収集要求は上記切替スイッチ256を介してメモリ制御回路252に転送される。
上記データ収集要求が到来するとメモリ制御回路252は、メモリ251から計数値データを読み出し、この計数値データに自己の弾数カウンタを表すIDデータを付加して出力する。このとき、切替スイッチ256は上記したように無線送受信回路253側に切り替わっている。このため、上記メモリ制御回路252から出力された計数値データとIDデータは、図5に示すように切替スイッチ256を介して無線送受信回路253へ転送され、この無線送受信回路253により無線信号に変換されたのちアンテナ254から上記RFIDリーダライタ5に向け送信される。
上記RFIDリーダライタ5では、上記弾数カウンタ2のRFIDタグ25から送信された無線信号が受信されると、この受信された無線信号が復調されて計数値データ及びIDデータが再生される。そして、この再生された計数値データ及びIDデータは接続ケーブル6を介して制御装置4に転送される。
すなわち、RFIDタグ25に記憶された計数値データを収集する際には、RFIDタグ25の無線送受信回路253と、RFIDリーダライタ5が使用される。
制御装置4は、上記弾数カウンタ2のRFIDタグ25から収集した計数値データを、弾数カウンタ2を表すIDデータに対応付けて記憶部に記憶すると共に、表示部に表示する。したがって、管理者はこの表示された計数値データから発射弾数を確認することが可能となる。また、それと共に制御装置4は、上記記憶された計数値データをもとに任意のタイミングで弾数管理簿を作成し記憶部に記憶する。この弾数管理簿は、管理者の表示要求により読み出されて表示部に表示される。また、キー入力部における管理簿出力操作により、上記弾数管理簿は図示しないプリンタにおいてプリントアウトしたり、さらに磁気ディスクや光ディスク、メモリカード等の外部記録媒体に記録することも可能である。
以上述べたようにこの実施形態では、弾数カウンタ2にRFIDタグ25を内蔵させ、このRFIDタグ25に発射弾数の計数値データを記憶すると共に、この計数値データをRFIDタグ25から読み出せるようにしている。したがって、射撃訓練終了後に弾数カウンタ2により検出された計数値データをRFIDタグ25により汎用のRFIDリーダライタ5へ無線送信することが可能となる。これにより、専用のアダプタ装置を設ける必要がなくなってその分システムのコストダウンが可能となる。また、RFIDタグ25の無線機能を使用することで、計数値データの読み出し作業を行う場所についての制約を減らし、計数値データの収集作業の自由度が高まる。
しかも、この実施形態では、RFIDタグ25には有線信号路27に接続される外部接続端子255と切替スイッチ256を設け、計数値データの書き込み時には切替スイッチ256を外部接続端子255側に切り替えることにより、計数値データを書き込み回路24から有線信号路27を介して上記RFIDタグ25内のメモリ251に書き込み可能とし、一方計数値データの読み出し時には切替スイッチ256を無線送受信回路253側に切り替えることにより、メモリ251から読み出された計数値データを無線送受信回路253から外部のRFIDリーダライタ5に向けて無線送信するように構成している。
したがって、RFIDタグ25では、計数値データを読み出す場合にのみ無線送受信回路253が使用され、計数値データを書き込む場合には有線信号路27を使用できる。すなわち、RFIDタグ25の無線送受信機能を使用するメリットが得られない弾数カウンタ2内における計数値データの書き込み処理には無線送受信を使用しない。このため、計数値データの書き込み時にはRFIDタグ25に電力を供給するために書き込み回路24から大電力の無線搬送波を送信する必要がなくなり、これにより弾数カウンタ2のバッテリ261の消耗を抑えて、弾数カウンタ2の使用時間を延長することが可能となる。
すなわち、本実施形態の弾数カウンタ2によれば、RFIDタグ25を使用することにより射撃訓練終了後における計数値データの収集作業性を向上させた上で、射撃訓練中における弾数カウンタ2の消費電力を削減することができる。
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、弾数カウンタ2を収納ボックス3に装着したときに当該収納ボックス3に設けられた磁石の磁界によりRFIDタグ25内の切替スイッチ256を無線送受信回路253側に切り替えるようにした。しかしそれに限らず、銃1への装着の有無を検出するセンサを弾数カウンタ2自身に設け、このセンサの検出信号をもとに、弾数カウンタ2が銃1に装着されているときには切替スイッチ256を外部接続端子255側に切り替え、弾数カウンタ2が銃1から取り外されているときには切替スイッチ256を無線送受信回路253側に切り替えるように構成してもよい。
また、他の構成として、弾数カウンタ2に手動スイッチを設け、この手動スイッチの操作に応じて上記切替スイッチ256を切り替えるように構成してもよい。以上のように構成すると、計数値データを収集する際に弾数カウンタ2を収納ボックス3に収納する必要がなくなり、これにより弾数カウンタ2を銃1から取り外して計数値の読み出し作業を行うときの自由度をさらに高めることができる。
その他、RFIDモジュールの種類やRFIDモジュール内の回路構成、切替スイッチの種類、弾の発射を検出する方法や発射弾数の計数手段の構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
この発明の一実施形態に係わる弾数カウンタを使用した弾数管理システムの概略構成図である。 この発明の一実施形態に係わる弾数カウンタの構成を示すブロック図である。 図2に示した弾数カウンタに内蔵されるRFIDタグの構成を示すブロック図である。 図3に示したRFIDタグの計数値書き込み時の動作を説明するための図。 図3に示したRFIDタグの計数値読み出し時の動作を説明するための図。
符号の説明
1…銃、2…弾数カウンタ、3…収納ボックス、4…制御装置、5…RFIDリーダライタ、21…発射検出・計数部、22…制御回路、23…出力インタフェース部、24…書き込み回路、25…RFIDタグ、26…電源部、27…有線信号路、211…衝撃センサ、212…アナログ・ディジタル変換器、213…衝撃波形検出回路、214…しきい値設定回路、215…カウント回路、221…しきい値制御部、222…表示・アラーム制御部、223…計測データ出力制御部、231…表示器、232…スピーカ、251…メモリ、252…メモリ制御回路、253…無線送受信回路、254…アンテナ、255…外部接続端子、261…バッテリ、262…電源回路、263…充電回路、264…充電端子。

Claims (1)

  1. 銃器に装着され、当該銃器から発射される弾の数を計数するバッテリ駆動型の弾数計測装置であって、
    データの読み出し及び書き込みが可能な記憶部と無線送受信部とを有するRFID(Radio Frequency Identification)モジュールと、
    前記銃器による弾の発射を検出し、その検出結果をもとに発射弾数を計数する弾数計測モジュールと、
    前記弾数計測モジュールにより得られた発射弾数の計数値を前記RFIDモジュールの記憶部に書き込む制御モジュールと
    を具備し、
    前記RFIDモジュールは、
    前記制御モジュールに有線信号路を介して接続される有線接続インタフェースと、
    前記制御モジュールが前記記憶部に計数値を書き込む期間には当該記憶部を前記有線接続インタフェースに接続し、前記記憶部に記憶された計数値を読み出して無線送信する期間には当該記憶部を前記無線送受信部に接続する切替スイッチと
    を備えることを特徴とする弾数計測装置。
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