JP7351635B2 - 模擬銃における引き金の位置を検出するシステムおよび方法 - Google Patents

模擬銃における引き金の位置を検出するシステムおよび方法 Download PDF

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Description

本発明の主題は、模擬銃、特にエアソフトガン（ＡＳＧ）における引き金位置を検出する方法である。
ＡＳＧは通常１：１の縮尺で作られた、元の火器の忠実な複製であり、圧縮ガスを使用して銃弾を発射する。
ＡＳＧはエアソフトゲーム、訓練、軍事シミュレーションに使用され、またそのユーザは、外観がどの程度正確に複製されているかのみならず、エアソフトガンが実際の火器の動作をできるだけ模倣するように作動することも期待する。
自動電動ガン（ＡＥＧ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇｕｎ）はＡＳＧレプリカの一種であり、ギアトランスミッションによって電動モータがばねを圧縮する。
ＡＥＧレプリカの工場モデルでは、引き金が押圧されたときに電源回路の接点を閉じることによってモータが制御され、引き金は、連携する１つまたは２つの部品から構成された機械要素である。ＡＥＧレプリカでは、引き金の移動によって引き金スイッチの可動部に直接圧力がかかり、次いでスライドする可動部によって引き金スイッチ内の接点が閉じ、モータ電源回路が導通する。
高圧エアガン（ＨＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ａｉｒ ｇｕｎ）は、圧縮空気によって駆動されるＡＳＧの一種である。ＨＰＡレプリカでは、引き金の移動は同様であり、電子マイクロスイッチに圧力がかかるという違いがある。引き金を押圧すると電磁弁が作動し、適切な量の圧縮空気がチャンバに供給される。
特許文献１は、発射体の発射装置によって、発射体、特にペイントボールマーカを発射するときの引き金の跳ね返りを防止する方法を開示している。この方法は、完全非発射位置と完全発射位置との間で、マーカのフレーム上に移動可能に取り付けられた引き金の位置を検出することに基づいている。引き金の底部の後部には、引き金を引いたときにマーカのグリップの隙間に隠れるスパイクがある。引き金位置の検出は、アナログセンサ、特にアナログ光学センサの使用によって可能である。発光部と感光部とから構成されたセンサは、グリップの隙間に取り付けられている。
引き金が引かれると、間隙に隠れるスパイクによって、発光体からの光を感光部が受光することが防止される。押圧された引き金を検出する光擾乱を感知するためのしきい値は、通常４０％～６０％の範囲内に設定される。システムは、１００％の光を読み取ると、引き金が非発射位置にあると認識する。
特許文献２は、火器用の安全機構として働く光センサを使用して火器の引き金機構の現在の状態を検出する引き金機構および方法を決定している。この方法は、多くの光学センサの使用に基づいている。当該センサは、引き金やヒューズなどの引き金機構のコンポーネントの両側に配置されている。回路が正しく機能するために、回路は少なくとも２つのセンサから構成されなければならない。これらのセンサは、発光エレクトロルミネセントダイオードと光インパルスを受け取るフォトトランジスタとから構成されている。元の位置のままで、引き金機構の可動要素は、ＬＥＤとフォトトランジスタとのうちのいくつかの間の光の流れを遮断し、残りのセンサにおける光の流れを許容する。位置を変化させた後は、この状態が逆になる。光センサは、受信した光信号の強度の変化を検出するように構成されている。情報は主制御装置に渡され、主制御装置は当該情報に基づいて機構の可動要素の位置を決定する。
特許文献３は、ペイントボールマーカにおける光ファイバケーブルの使用を記載している。ケーブルを使用して光センサの部品を接続することにより、フォトレジスタをストックに移動させてマーカのバランスを良くし、フォトレジスタに対する外部条件の影響を軽減する。
光源とフォトレジスタとから構成されたセンサを使用して引き金位置を検出する。ストック内に配置された光源から放出された光は、光ファイバケーブルを介して引き金チャンバに運ばれる。光ファイバ出口の反対側には、光センサに接続された第２の光ファイバの入口穴がある。引き金位置の検出は、移動中に引き金によって光線を切断することから生じる、光ファイバを介して光センサに送られる光の強度の擾乱の解析に基づく。
ＡＥＧレプリカの工場モデルでは、モータは、引き金が押圧されたときに電源回路の接点を閉じることによって制御される。引き金は、レプリカの種類に応じた、協働する１つまたは２つの部分から構成された機械要素である。図１、図２および図３は、ＡＥＧレプリカに使用される解決手法の例を示しており、引き金１の移動によって引き金スイッチ３の可動部に直接圧力がかかり、次いでスライドする可動部によって引き金スイッチ２内の接点４が閉じてモータ電源回路が導通する。
一例が図４に示されているＨＰＡレプリカでは、引き金が同じように移動し、圧力がマイクロスイッチ２に加えられるという違いがある。引き金１を押圧することによって、ソレノイド弁を作動させて適正量の圧縮空気をチャンバに供給する。
米国特許第７０８９６９７号明細書 米国特許出願公開第２０１６／００５４０８２号明細書 米国特許出願公開第２００６／０４２６１６号明細書
周知のＡＥＧレプリカおよびＨＰＡレプリカにおける引き金の操作には、引き金の感度をユーザのニーズに個々に合わせて設定することができない、回路内に流れている電流によりＡＥＧレプリカの引き金スイッチ内の接点が燃えて、銃器の故障、機械損傷に至るマイクロスイッチの低抵抗、および短絡回路サイクルと接点開放との回数の制限を生じるなどの、いくつかの根本的な欠点がある。
第１の発明による解決手法の本質は、システムが、少なくとも１つの光源と光信号を電気信号に変換する少なくとも１つの検出器とからなるセンサを備えることに基づいており、プリント回路基板上に光源Ｄ１および受光器Ｑ１が配置されており、光源Ｄ１および受光器Ｑ１は、シリンダの上端に対して垂直に延在する垂直軸から０～９０°の範囲の角度だけ傾き、光源Ｄ１および受光器Ｑ１の作用面はレプリカ引き金の方へ向けられるようになっている。光源Ｄ１はマイクロコントローラピンに接続されている。受光器Ｑ１は、アナログデジタル変換器を備えたアナログマイクロコントローラピンに接続されているか、またはマイクロコントローラに結合されたアナログデジタル変換器Ｕ１に接続されている。
有利には、光源Ｄ１は発光ダイオードおよびレーザーダイオードのうちの１つ以上である。
有利には、受光器Ｑ１はフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１つ以上である。
第２の発明による解決手法の本質は、光源Ｄ１が、一定の規則的な時間間隔で毎回同じ期間だけ発光するように制御されることに基づいている。レプリカ引き金の表面から反射された光線は、受光器Ｑ１の方へ向かい、受光器Ｑ１は、反射光強度およびレプリカの周囲から受光器Ｑ１に到達する光の強度と、レプリカの周囲から受光器Ｑ１に到達する光のみとを、交互に電流に変換する。電流は、抵抗器Ｒ２を通って流れて抵抗器Ｒ２の端子間に電圧降下を生じる。アナログデジタル変換器は、抵抗器Ｒ２の電圧をデジタル形式に変換してその値をバッファに記憶し、バッファは最後の５つの結果を記憶する。各一定時間間隔の後に電圧降下データがマイクロコントローラで解析され、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との差分、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との差分が算出され、ここでサンプルｐｒ［０］、ｐｒ［２］およびｐｒ［４］はレプリカの環境から到来する光のみの強度を構成し、ｐｒ［１］およびｐｒ［３］は、光源Ｄ１によって放出された後にレプリカ引き金の表面から反射された光の強度とレプリカの環境から到来する光強度との和である。それぞれのサンプルについて差分値を算出するとき、光源Ｄ１によって放出された光のみの強度が得られる。サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との４つの差分のうちの少なくとも１つが、校正処理においてレプリカのユーザによって事前に定められたしきい値より小さい場合、当該差分は解放された引き金として扱われる。校正処理は、様々な据え置き型装置およびモバイル装置に専用のアプリケーションを使用して実行され、この処理中に、引き金が解放されたときに、引き金が押圧されたときに、および引き金がモータを作動させる位置に押圧されたときに受光器Ｑ１に到達する光強度のレベルが決定される。サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との各差分が、ユーザによって定められたしきい値以上である場合、当該差分は押圧された引き金として扱われ、これによって発射体の発射がトリガされる。
有利には、光源Ｄ１は発光ダイオードおよびレーザーダイオードのうちの１以上である。
有利には、受光器Ｑ１はフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１以上である。
有利には、校正処理は、様々な据え置き型装置およびモバイル装置に専用のアプリケーションを使用して実行され、この処理中に、引き金が解放されたときに、引き金が押圧されたときに、および引き金がモータを作動させる位置に押圧されたときに受光器Ｑ１に到達する光強度のレベルが決定される。
第３の発明による解決手法の本質は、システムが、２つの光源と光信号を電気信号に変換する１つの検出器とから構成されたセンサを備えていることであり、光源Ｄ１、光源Ｄ２および受光器Ｑ１は、互いに平行に配置された２つの別々のプリント回路基板上に配置されており、当該プリント回路基板間でレプリカの引き金が移動する。光源Ｄ１、光源Ｄ２および受光器Ｑ１の作用面はレプリカ引き金の方に向けられている。
光源Ｄ１、光源Ｄ２および受光器Ｑ１の位置は、レプリカ引き金の位置に対して厳密に定義されている。レプリカ引き金側に位置する、光源Ｄ１および受光器Ｑ１の作用面のエッジは、両方のプリント回路基板に垂直に交差する平面内に含まれる。光源Ｄ１、光源Ｄ２、受光器Ｑ１および引き金間の距離は、解放位置にあるレプリカ引き金が受光器Ｑ１の作用面の小領域上に光源Ｄ２を起点とする影を形成するように設定されている。光源Ｄ２は光源Ｄ１に対して、レプリカ引き金が受光器Ｑ１の全作用面上に光源Ｄ２を起点とする影を形成するような引き金の位置が１つだけ存在するように配置されている。光源Ｄ１および光源Ｄ２はマイクロコントローラピンに接続されている。受光器Ｑ１は、アナログデジタル変換器を備えたアナログマイクロコントローラピンに接続されるか、またはマイクロコントローラに結合されたアナログデジタル変換器Ｕ１に接続されている。
有利には、光源Ｄ１および光源Ｄ２は発光ダイオードである。
有利には、受光器Ｑ１はフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１つ以上である。
第４の発明による解決手法の本質は、光源Ｄ１および光源Ｄ２が、一定の規則的な時間間隔で毎回同じ期間だけ発光するように制御されることである。 放出光は受光器Ｑ１の方向へ進み、受光器Ｑ１は、光源Ｄ１および光源Ｄ２から生じた光強度およびレプリカの環境から受光器Ｑ１に到達する光の強度と、レプリカの環境から受光器Ｑ１に到達する光のみの強度とを、交互に電流に変換する。電流は、抵抗器Ｒ２を通って流れて抵抗器Ｒ２の端子間に電圧降下を生じる。アナログデジタル変換器は、抵抗器Ｒ２の電圧をデジタル形式に変換してその値をバッファに記憶し、バッファは最後の５つの結果を記憶する。各一定時間間隔の後に電圧降下データがマイクロコントローラで解析され、引き金押圧認識アルゴリズムを用いてサンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との差分、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との差分が算出され、ここでサンプルｐｒ［０］、ｐｒ［２］およびｐｒ［４］はレプリカの環境から到来する光のみの強度であり、ｐｒ［１］およびｐｒ［３］は、光源Ｄ１および光源Ｄ２によって放出された光強度とレプリカの周囲からの到来光の強度との和である。それぞれのサンプルについて差分値を算出すると、光源Ｄ１および光源Ｄ２によって放出された光のみの強度が得られる。サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との４つの差分のうちの少なくとも１つが、校正処理においてレプリカのユーザによって事前に定められたしきい値より大きい場合、当該差分は解放された引き金として扱われる。他方、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との各差分が、ユーザによって定められたしきい値以下である場合、当該差分は押圧された引き金として扱われ、これによって発射体の発射がトリガされる。
有利には、光源Ｄ１および光源Ｄ２は発光ダイオードである。
有利には、受光器Ｑ１はフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１つ以上である。
有利には、校正処理は、様々な据え置き型装置およびモバイル装置に専用のアプリケーションを使用して実行され、この処理中に、引き金が解放されたときに、引き金が押圧されたときに、および引き金がモータを作動させる位置に押圧されたときに受光器Ｑ１に到達する光強度のレベルが決定される。
上述した本発明の主な利点は、通常の動作によって損傷を受けず、円滑に動作し、かつメンテナンスを必要としないこのようなセンサを使用するという事実である。センサはアナログデジタル変換器の入力部に接続されており、アナログデジタル変換器の処理結果はマイクロコントローラによって解析され、受信信号の正確な解析と、レプリカ引き金の位置の正確な決定とが確保される。小型の寸法であるために、必要に応じて、２つ以上の数の光源および受光器を使用する、したがってより精密に引き金の位置を制御することが可能である。
さらに、センサに到達する信号の制御および分析のアルゴリズムによって、センサは外部照明の影響を受けにくくなり、電子光素子はその構造上、広範囲の温度、湿気、振動、サージおよび電磁干渉に対して耐性を有する。
レプリカのユーザは、設定を校正することによって、ユーザのニーズを満たすようにレプリカの動作を調整および最適化することができる。
ＡＥＧレプリカに使用される解決手法の例を示す図。 ＡＥＧレプリカに使用される解決手法の例を示す図。 ＡＥＧレプリカに使用される解決手法の例を示す図。 ＨＰＡレプリカの一例を示す図。 レプリカの内部を示す図。 レプリカの内部の部分拡大図。 内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器を備えた反射光学センサの回路図。 内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器に結合された反射光学センサの回路図。 解放された引き金に対する最後の５つの計測値に基づく時間の関数としての電圧値のグラフ。 図９に見られる信号の差分値のグラフ。 押圧された引き金に対する５つの連続した計測値からなる値のグラフ。 図１１に見られる信号の差分値のグラフ。 センサ素子が引き金に対してどのように配置されているかを示す正面図。 センサ素子を上から見た図。 センサ素子を正面から見た図。 センサ素子を左から見た図。 内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器を備えた光学センサの回路図。 内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器に結合された光学センサの回路図。 解放された引き金についての最後の５つの計測値に基づく時間の関数としての電圧値のグラフ。 図１９に見られる信号の差分値のグラフ。 押圧された引き金に対する５つの連続した計測値からなる値のグラフ。 図２１に見られる信号のサンプルｒ＿ｐｒの差分値のグラフ。
第１の発明の主題は図面に示されており、図５はレプリカの内部の図、図６はこの内部の部分拡大図、そして図７は内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器を備えた反射光学センサの回路図、図８は内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器に結合された反射光学センサの回路図、図９は解放された引き金に対する最後の５つの計測値に基づく時間の関数としての電圧値のグラフ、図１０は図９に見られる信号の差分値のグラフ、図１１は押圧された引き金に対する５つの連続した計測値からなる値のグラフ、図１２は図１１に見られる信号の差分値のグラフである。第３の発明の主題は図面に示されており、図１３はセンサ素子が引き金に対してどのように配置されているかを示し（正面図）、図１４はセンサ素子を上から見た図、図１５はセンサ素子を正面から見た図、図１６はセンサ素子を左から見た図、図１７は内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器を備えた光学センサの回路図、図１８は内部でマイクロコントローラがアナログデジタル変換器に結合された光学センサの回路図、図１９は解放された引き金についての最後の５つの計測値に基づく時間の関数としての電圧値のグラフ、図２０は図１９に見られる信号の差分値のグラフ、図２１は押圧された引き金に対する５つの連続した計測値からなる値のグラフ、図２２は、図２１に見られる信号のサンプルｒ＿ｐｒの差分値のグラフである。
例１
本システムは、発光ダイオードまたはレーザーダイオードである単一の光源と、フォトトランジスタまたはフォトダイオードまたはフォトレジスタまたはＣＣＤ検出器である、光信号を電気信号に変換する１つの検出器とから構成されたセンサを備え、プリント回路基板７上に光源Ｄ１５および受光器Ｑ１６が配置されており、これにより光源Ｄ１５および受光器Ｑ１６は、シリンダの上端に対して垂直に延在する垂直軸から２７°の角度だけ傾き、光源Ｄ１５および受光器Ｑ１６の作用面はレプリカ引き金１の方へ向けられている。光源Ｄ１５はマイクロコントローラピンに接続されている。受光器Ｑ１６は、図７に示されるようにアナログデジタル変換器を備えたアナログマイクロコントローラピンに、または図８に示されるようにマイクロコントローラに結合されたアナログデジタル変換器に接続されている。
光源Ｄ１５は、発光ダイオードまたはレーザーダイオードである。マイクロコントローラは、５００μｓ間光源Ｄ１５が点灯し、次の５００μｓ間光源Ｄ１５が消灯するように、５００μｓごとに光源Ｄ１５を制御する。このサイクルが繰り返され、光源Ｄ１５によって放出された光は引き金１の可動部から反射される。引き金１が押圧される程度に応じて、受光器Ｑ１６は引き金１の移動する面から反射された光により、多少強く照明される。受光器Ｑ１６は光強度を電流に変換し、電流は、抵抗器Ｒ２を通って流れて抵抗器Ｒ２の端子間に電圧降下を生じる。アナログデジタル変換器はこの電圧をデジタル形式に変換する。サンプルは５００μｓごとに取られる。サンプルを取ってから丁度１００μｓ後に、光源Ｄ１５の状態が変化する。デジタル形式の各電圧サンプルは、最後の５つの読み取りサンプルを含むバッファに記憶される。光源Ｄ１５の状態が変わるたびに、マイクロコントローラはバッファに記憶されたデータを解析する。
サンプルｐｒ［０］、ｐｒ［２］およびｐｒ［４］は、光源Ｄ１５が消灯したときに読み取られ、受光器Ｑ１６に到達する周囲光のみの強度値を反映する。サンプルｐｒ［１］およびｐｒ［３］は、光源Ｄ１５が点灯したときに読み取られ、周囲光と光源Ｄ１５によって放出された光との和の強度値を反映する。奇数サンプルｐｒ［１］およびｐｒ［３］と偶数サンプルｐｒ［０］、ｐｒ［２］およびｐｒ［４］との差分値を算出すると、光源Ｄ１５によって放出された光のみの強度値が得られる。校正処理においてサンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との４つの差分のうちの少なくとも１つが、レプリカのユーザによって事前に定められたしきい値より小さければ、当該差分は解放された引き金として扱われる。サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との各差分が、ユーザによって定められたしきい値以上であれば、当該差分は押圧された引き金１として扱われ、これによって発射体の発射がトリガされる。引き金１が解放されたとき、引き金１が押下されたとき、引き金１がモータを作動させる位置に押圧されたときに受光器Ｑ１６に到達する光強度のレベルを決定する校正は、様々な据え置き型装置およびモバイル装置に専用のアプリケーションを用いて実行される。
受光器Ｑ１６は、フォトトランジスタまたはフォトダイオードまたはフォトレジスタまたはＣＣＤ検出器である。
例２
本システムは、発光ダイオードである２つの光源Ｄ１５および光源Ｄ２９と、フォトトランジスタまたはフォトダイオードまたはフォトレジスタまたはＣＣＤ検出器である、光信号を電気信号に変換する１つの検出器Ｑ１６とから構成されたセンサを備え、光源Ｄ１５、光源Ｄ２９および受光器Ｑ１６は別々のプリント回路基板７およびプリント回路基板８上に配置されており、当該プリント基板間でレプリカ引き金１が移動する。光源Ｄ１５、光源Ｄ２９および受光器Ｑ１６の作用面は、引き金１の方に向けられている。
光源Ｄ１５、光源Ｄ２９および受光器Ｑ１６の位置は、レプリカ引き金１の位置に対して厳密に定められている。レプリカ引き金１側にある、光源Ｄ１５および受光器Ｑ１６の作用面のエッジは、両方のプリント回路基板７およびプリント回路基板８に垂直に交差する平面内に含まれる。移動するレプリカの引き金１は、受光器Ｑ１６の作用面上に影を生成する。引き金１の移動の全範囲において、影のエッジは光源Ｄ１５および光源Ｄ２９側にある引き金１の表面によって形成される。光源Ｄ１５、光源Ｄ２９、受光器Ｑ１６およびレプリカ引き金１間の距離は、解放位置にあるレプリカ引き金１が受光器Ｑ１６の作用面の小領域上に光源Ｄ２９を起点とする影を形成するように設定されている。光源Ｄ１５は、受光器Ｑ１６の全面を照明する。レプリカ引き金１の移動の初期範囲では、引き金１が押圧されるにつれて、光源２９を起点とする影の面が増大する。光源Ｄ２９は光源Ｄ１５に対して、引き金１が受光器Ｑ１６の全作用面上に光源Ｄ２９を起点とする影を形成するようなレプリカ引き金１の位置が１つだけ存在するように配置されており、光源Ｄ１５は受光器Ｑ１６の全面を照明する。引き金の移動の最終的な範囲では、レプリカ引き金１が押圧されるにつれて、受光器Ｑ１６の作用面上で、光源Ｄ１５を起点とする影の面が増大する。完全に押圧されたレプリカ引き金１は、受光器Ｑ１６の作用面上に、光源Ｄ１５を起点とする部分的な影を生成する。本解決手法によって、受光器Ｑ１６によって生成された電気信号は、レプリカ引き金１の移動の全範囲を通して単調に変化する。
光源Ｄ１５および光源Ｄ２９は、マイクロコントローラピンに接続されている。受光器Ｑ１６は、図１７に示されるようにアナログデジタル変換器を備えたアナログマイクロコントローラピンに、または図１８に示されるようにマイクロコントローラに結合されたアナログデジタル変換器に接続されている。
光源Ｄ１５および光源Ｄ２９は、発光ダイオードである。マイクロコントローラは、光源Ｄ１５および光源Ｄ２９が５００μｓ間点灯し、次の５００μｓ間消灯するように、５００μｓごとに光源Ｄ１５および光源Ｄ２９を制御する。このサイクルが繰り返され、光源Ｄ１５および光源Ｄ２９によって放出された光がレプリカ引き金１によって塞がれる。引き金１が押圧される程度に応じて、受光器Ｑ１６は光源Ｄ１５および光源Ｄ２９によって放出された光により、多少強く照明される。受光器Ｑ１６は光強度を電流に変換し、電流は、抵抗器Ｒ２を通って流れて抵抗器Ｒ２の端子間に電圧降下を生じる。アナログデジタル変換器はこの電圧をデジタル形式に変換する。サンプルは５００μｓごとに取られる。サンプルを取ってから丁度１００μｓ後に、光源Ｄ１５および光源Ｄ２９の状態が変化する。デジタル形式の各電圧サンプルは、最後の５つの読み取りサンプルを含むバッファに記憶される。光源の状態が変化するたびに、マイクロコントローラはバッファに記憶されたデータを解析する。
サンプルｐｒ［０］、ｐｒ［２］およびｐｒ［４］は、光源Ｄ１５および光源Ｄ２９が消灯したときに読み取られ、受光器Ｑ１６に到達する周囲光のみの強度値を反映する。サンプルｐｒ［１］およびｐｒ［３］は、光源Ｄ１５および光源Ｄ２９が点灯したときに読み取られ、周囲光と光源Ｄ１５および光源Ｄ２９によって放出された光との和の強度値を反映する。奇数サンプルｐｒ［１］およびｐｒ［３］と偶数サンプルｐｒ［０］、ｐｒ［２］およびｐｒ［４］との差分値を算出すると、光源Ｄ１５および光源Ｄ２９によって放出された光のみの強度値が得られる。校正処理においてサンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との４つの差分のうちの少なくとも１つが、レプリカのユーザによって事前に定められたしきい値より大きければ、当該差分は解放された引き金として扱われる。サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との各差分が、ユーザによって定められたしきい値以下であれば、当該差分は押圧された引き金１として扱われ、これによって発射体の発射がトリガされる。引き金１が解放されたとき、引き金１が押下されたとき、引き金１がモータを作動させる位置に押圧されたときに受光器Ｑ１６に到達する光強度のレベルを決定する校正は、様々な据え置き型装置およびモバイル装置に専用のアプリケーションを用いて実行される。
受光器Ｑ１６は、フォトトランジスタまたはフォトダイオードまたはフォトレジスタまたはＣＣＤ検出器である。

Claims (15)

  1. 模擬火器における引き金位置検出システムであって、少なくとも１つの光源Ｄ１（５）と光信号を電気信号に変換する少なくとも１つの受光器Ｑ１（６）とから構成されたセンサを備え、前記光源Ｄ１（５）および前記受光器Ｑ１（６）は、前記光源Ｄ１（５）および前記受光器Ｑ１（６）がシリンダエッジの上面に対して垂直に延在する垂直軸から０°～９０°の範囲にある角度だけずれるとともに前記光源Ｄ１（５）および前記受光器Ｑ１（６）の作用面がレプリカ引き金（１）の方に向けられているようにプリント回路基板（７）上に配置されており、前記光源Ｄ１（５）はマイクロコントローラピンに接続されており、前記受光器Ｑ１（６）はアナログデジタル変換器を備えたアナログマイクロコントローラピンに接続されているか、またはマイクロコントローラに結合されたアナログデジタル変換器Ｕ１に接続されており、一定の規則的な時間間隔で、毎回同じ期間だけ前記光源Ｄ１（５）が発光するに際し、前記レプリカ引き金（１）の表面から反射された光線を前記受光器Ｑ１（６）の方に向かわせるように、前記光源Ｄ１（５）が制御され、前記受光器Ｑ１（６）は、反射光の強度および前記レプリカの環境から前記受光器Ｑ１（６）に到達する光の強度と、前記レプリカの環境から前記受光器Ｑ１（６）に到達する光のみの強度とを、交互に電流に変換し、前記電流は、その端子間に電圧降下を生成する抵抗器Ｒ２を通って流れ、前記アナログデジタル変換器において前記抵抗器Ｒ２の電圧がデジタル信号に変換されて前記デジタル信号の値が最後の５つの結果を記憶するバッファに記憶され、各一定時間間隔の後に前記電圧降下のデータが解析され、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との差分、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との差分が算出され、前記サンプルｐｒ［０］、前記サンプルｐｒ［２］および前記サンプルｐｒ［４］は、前記レプリカの環境から到来する光のみの強度値を構成し、前記サンプルｐｒ［１］および前記サンプルｐｒ［３］は、前記光源Ｄ１（５）によって放出された後に前記レプリカ引き金（１）の表面から反射された光の強度と前記レプリカの環境から到来する光強度との和であり、それぞれの前記サンプルについて差分値を算出するとき、前記光源Ｄ１（５）により放出された光のみの強度値を得、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との４つの差分のうちの少なくとも１つが、校正処理において前記レプリカのユーザによって事前に定められたしきい値より小さい場合、現状態は解放された引き金として扱われるが、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との各差分が前記ユーザによって定められたしきい値以上である場合、現状態は、押圧された引き金として扱われ、発射体の発射処理が作動される、システム。
  2. 前記光源Ｄ１（５）は、発光ダイオードおよびレーザーダイオードのうちの１つ以上である、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記受光器Ｑ１（６）は、フォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１つ以上である、請求項１に記載のシステム。
  4. 模擬火器における引き金の位置を検出する方法であって、一定の規則的な時間間隔で、毎回同じ期間だけ光源Ｄ１（５）が発光するに際し、レプリカ引き金（１）の表面から反射された光線を受光器Ｑ１（６）の方に向かわせるように、前記光源Ｄ１（５）を制御する工程であって、前記受光器Ｑ１（６）は、反射光の強度および前記レプリカの環境から前記受光器Ｑ１（６）に到達する光の強度と、前記レプリカの環境から前記受光器Ｑ１（６）に到達する光のみの強度とを、交互に電流に変換し、前記電流は、その端子間に電圧降下を生成する抵抗器Ｒ２を通って流れ、アナログデジタル変換器において前記抵抗器Ｒ２の電圧がデジタル信号に変換されて前記デジタル信号の値が最後の５つの結果を記憶するバッファに記憶され、各一定時間間隔の後に前記電圧降下のデータがマイクロコントローラで解析され、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との差分、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との差分が算出され、前記サンプルｐｒ［０］、前記サンプルｐｒ［２］および前記サンプルｐｒ［４］は、前記レプリカの環境から到来する光のみの強度値を構成し、前記サンプルｐｒ［１］および前記サンプルｐｒ［３］は、前記光源Ｄ１（５）によって放出された後に前記レプリカ引き金（１）の表面から反射された光の強度と前記レプリカの環境から到来する光強度との和である、工程と、それぞれの前記サンプルについて差分値を算出するとき、前記光源Ｄ１（５）により放出された光のみの強度値を得る工程であって、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との４つの差分のうちの少なくとも１つが、校正処理において前記レプリカのユーザによって事前に定められたしきい値より小さい場合、現状態は解放された引き金として扱われるが、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との各差分が前記ユーザによって定められたしきい値以上である場合、現状態は、押圧された引き金として扱われ、発射体の発射処理が作動される、工程と、を含む、方法。
  5. 前記光源Ｄ１（５）は、発光ダイオードおよびレーザーダイオードのうちの１つ以上である、請求項４に記載の方法。
  6. 前記受光器Ｑ１（６）は、フォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１つ以上である、請求項４に記載の方法。
  7. 前記校正処理は、様々な据え置き型装置およびモバイル装置に専用のアプリケーションを使用して実行され、前記校正処理中に、前記引き金（１）が解放されたときに、前記引き金（１）が押圧されたときに、および前記レプリカ引き金（１）がモータを作動させる位置に押圧されたときに、前記受光器に到達する光強度のレベルが決定される、請求項４に記載の方法。
  8. 模擬火器における引き金位置検出システムであって、２つの光源Ｄ１（５）および光源Ｄ２（９）と光信号を電気信号に変換する１つの受光器Ｑ１（６）とから構成されたセンサを備え、前記光源Ｄ１（５）、前記光源Ｄ２（９）および前記受光器Ｑ１（６）は互いに平行な２つの別々のプリント回路基板（７および８）上に配置されており、前記プリント回路基板間においてレプリカ引き金（１）が移動し、前記光源Ｄ１（５）、前記光源Ｄ２（９）および前記受光器Ｑ１（６）の作用面は前記引き金の方に向けられており、前記光源Ｄ１（５）、前記光源Ｄ２（９）および前記受光器Ｑ１（６）の位置は前記レプリカ引き金（１）の位置に対して厳密に定められており、前記レプリカ引き金（１）側に配置された、前記光源Ｄ１（５）および前記受光器Ｑ１（６）の作用面のエッジは、両方のプリント回路基板（７，８）に垂直に交差する平面内に含まれており、前記光源Ｄ１（５）、光源Ｄ２（９）、前記受光器Ｑ１（６）および前記引き金（１）間の距離は、解放位置にある前記レプリカ引き金（１）が前記受光器Ｑ１（６）の作用面の小領域上に前記光源Ｄ２（９）を起点とする影を形成するように設定されており、前記光源Ｄ２（９）は前記光源Ｄ１（５）に対して、前記引き金（１）が前記受光器Ｑ１（６）の全作用面上に前記光源Ｄ２（９）を起点とする影を形成するような前記引き金（１）の位置が１つだけ存在するように配置されており、前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）はマイクロコントローラピンに接続されており、前記受光器Ｑ１（６）は、アナログデジタル変換器を備えたアナログマイクロコントローラピンに、またはマイクロコントローラに結合されたアナログデジタル変換器Ｕ１に接続されている、システム。
  9. 前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）は発光ダイオードである、請求項８に記載のシステム。
  10. 前記受光器Ｑ１（６）は、フォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１つ以上である、請求項８に記載のシステム。
  11. 模擬火器における引き金位置を検出する方法であって、一定の規則的な時間間隔で、毎回同じ期間だけ光源Ｄ１（５）および光源Ｄ２（９）が発光し、前記発光は、受光器Ｑ１（６）の方向へ進むように、前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）を制御する工程であって、前記受光器Ｑ１（６）は、前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）から生じた光強度およびレプリカの環境から前記受光器Ｑ１（６）に到達する光の強度と、前記レプリカの環境から前記受光器Ｑ１（６）に到達する光のみの強度とを、交互に電流に変換し、前記電流は、抵抗器Ｒ２を通って流れて前記抵抗器Ｒ２の端子間に電圧降下を生じ、アナログデジタル変換器は前記抵抗器Ｒ２の電圧をデジタル信号に変換して前記デジタル信号の値をバッファに記憶し、前記バッファは最後の５つの結果を記憶し、各一定時間間隔の後に電圧降下データがマイクロコントローラで解析され、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との差分、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との差分、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との差分が算出される、工程を含み、前記サンプルｐｒ［０］、前記サンプルｐｒ［２］および前記サンプルｐｒ［４］は前記レプリカの環境から到来する光のみの強度値であり、前記サンプルｐｒ［１］および前記サンプルｐｒ［３］は、前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）によって放出された光の強度と前記レプリカの周囲からの到来光の強度との和であるか、または、前記サンプルｐｒ［０］、前記サンプルｐｒ［２］および前記サンプルｐｒ［４］は前記レプリカの環境から到来する光の強度と前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）によって放出された光の強度との和であり、前記サンプルｐｒ［１］および前記サンプルｐｒ［３］は前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）によって放出された光の強度値であり、それぞれの前記サンプルについて前記差分値を算出するとき、前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）によって放出された光のみの強度が得られ、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との前記差分のうちの少なくとも１つが、校正処理において前記レプリカのユーザによって事前に定められたしきい値より大きい場合、前記差分は解放された引き金として扱われるが、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［０］との、サンプルｐｒ［１］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［２］との、サンプルｐｒ［３］とサンプルｐｒ［４］との各差分が、前記ユーザによって定められた前記しきい値以下である場合、前記差分は前記引き金（１）を押圧することとして扱われ、これによって発射体の発射がトリガされる、方法。
  12. 前記光源Ｄ１（５）および前記光源Ｄ２（９）は発光ダイオードである、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記受光器Ｑ１（６）は、フォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトレジスタおよびＣＣＤ検出器のうちの１つ以上である、請求項１１に記載の方法。
  14. 前記校正処理は、様々な据え置き型装置およびモバイル装置に専用のアプリケーションを使用して実行され、前記校正処理中に、前記引き金（１）が解放されたときに、前記引き金（１）が押圧されたときに、および前記引き金（１）がモータを作動させる位置に押圧されたときに前記受光器Ｑ１（６）に到達する光強度のレベルが決定される、請求項１１に記載の方法。
  15. 計測結果を記憶するバッファは、任意の数のサンプルｐｒを含むことができる、請求項１１に記載の方法。
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