(57)【要約】      （修正有）【課題】吹矢ゲーム等の飛翔体の速度が高い競技において、得点を検知できる得点検知的を提供する。【解決手段】得点検知標的は、交流電源又はアースと接続される電極層１２と、電極絶縁層１３と、第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域１６と、導体絶縁層１５と、周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を生ずる交流電源に接続され、第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域１６に電圧を印加可能な給電部１８と、給電部１８に接続され、得点検知的に刺さった飛翔体の導電部により電極層１２と第１の導体層領域１４又は第２の導体層領域１６とが短絡した時に、給電部１８の電位の変化を検出する検出部とを有している。前記、周波数の高周波を生ずる交流電源を用いることで、電極層１２と第１の導体層領域１４又は第２の導体層領域１６との短絡が瞬間的であっても、給電部１８の電位の変化を検出して得点を検知することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に導電部を備えた飛翔体が刺さった際の得点を検知する得点検知標的であって、
交流電源又はアースと接続される電極層と、
前記電極層の後面に積層された電極絶縁層と、
前記電極絶縁層の後面に積層され、前後方向から見て前記電極層と重複する導体層と、
前記交流電源に接続され、前後方向から見て前記導体層の少なくとも一部と重複する位置に配置され、前後方向において前記導体層と離間し、前記導体層に電圧を印加可能な給電部と、
前記給電部に接続され、前記飛翔体の導電部により前記電極層と前記導体層とが短絡した時の前記給電部の電位の変化を検出する検出部と、を有し、
前記交流電源は、周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を生ずるものであることを特徴とする得点検知標的。
【請求項２】
前記導体層は、第１の導体層領域と、前後方向から見て前記第１の導体層領域と配置が異なる第２の導体層領域とを備え、
前後方向において、前記第１の導体層領域と前記第２の導体層領域との間には導体絶縁層が介在し、
前記第１の導体層領域及び前記第２の導体層領域は、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分において互いに重複していることを特徴とする請求項１に記載の得点検知標的。
【請求項３】
前記導体層は、前後方向から見て配置が異なる複数の導体層領域を備え、
前記各導体層領域は同一平面上に位置し、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分には互いに離間するようにギャップが形成されていて、前記ギャップは前記飛翔体の導電部の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の得点検知標的。
【請求項４】
得点を表示する表示部と、
前記検出部からの検出結果に基づいて前記表示部に表示する得点を決定する制御部と、をさらに有し、
前記制御部は、前記各導体層領域の境界部分において前記飛翔体の導電部により２つ以上の前記導体層領域と前記電極層とが短絡した際、いずれか１つの前記導体層領域に対応する得点を、前記表示部に表示するものとして決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の得点検知標的。
【請求項５】
前記電極層の前面に積層され、複数の得点領域を備える標的が印刷された表面層をさらに有し、
前記標的の各得点領域は、前記導体層の各導体層領域と対応する位置に印刷され、
前記表面層と、前記電極層と、前記電極絶縁層と、前記導体層とは標的シートとして一体的に形成され、
前記標的シートが剥離可能に貼付され、前記給電部が設けられたベース部をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の得点検知標的。
【請求項６】
先端に導電部を備えた飛翔体の前記導電部が通過する標的が印刷された表面層と、
前記表面層の後面に積層され、周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を生ずる交流電源又はアースと接続可能な電極層と、
前記電極層の後面に積層された電極絶縁層と、
前記電極絶縁層の後面に積層され、第１の導体層領域と、前後方向から見て前記第１の導体層領域と配置が異なる第２の導体層領域とを備え、前後方向から見て前記電極層及び前記標的と重複する導体層と、
前記第１の導体層領域と前記第２の導体層領域とを前後方向に介在する導体絶縁層と、を有し、
前記第１の導体層領域及び前記第２の導体層領域は、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分において互いに重複していることを特徴とする標的シート。
【請求項７】
先端に導電部を備えた飛翔体の前記導電部が通過する標的が印刷された表面層と、
前記表面層の後面に積層され、周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を生ずる交流電源又はアースと接続可能な電極層と、
前記電極層の後面に積層された電極絶縁層と、
前記電極絶縁層の後面に積層され、前後方向から見て配置が異なる複数の導体層領域を備え、前後方向から見て前記電極層及び前記標的と重複する導体層と、を有し、
前記導体層の各導体層領域は同一平面上に位置し、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分には互いに離間するようにギャップが形成されていて、前記ギャップは前記飛翔体の導電部の幅よりも狭いことを特徴とする標的シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は得点検知標的及び標的シートに関し、特に吹矢ゲームやダーツゲーム等で使用される得点検知標的及び標的シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ダーツの得点を検知するための的が知られている（例えば、特許文献１）。的は、一対の電極層の間に絶縁層を介在させることにより構成され、各電極層は直流電源に接続されている。ダーツの矢が的に刺さると、電極が互いに電気的に接続され電圧が変化する。この電圧変化を検出し、安定化回路で電圧を増幅するとともに電圧波形を整形して、判定回路により得点を検知する。
【０００３】
また、特許文献２に記載のダーツゲーム装置の的では、一対の導電層の間に絶縁層が挟持されている。ダーツのポイント先端に設けられた所定の長さの導電部は、ダーツが的に刺さった時に一時的に導電層を導通させ、ダーツが完全に刺着すると導電層が非導通状態になる。これにより、同一のエリアに複数のダーツが刺着しても得点を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３１９５号公報
【特許文献２】実開平１−１３６２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のダーツの矢の速度は約２０ｋｍ／ｈであるため、電極層が電気的に接続されたことによる電圧の変化を直流電源によって検出することができる。特許文献２に記載されている的においても、ダーツの矢の速度であれば一時的な導電層の導通を検出することができる。しかし、かかる技術を矢の速度が速い他の競技に適用することは困難であった。例えば、吹矢ゲームの矢の速度は約１００ｋｍ／ｈであり、アーチェリーの矢の速度は約１５０ｋｍ／ｈであり、射撃の弾についてはそれ以上となるため、これらの競技では導電層の導通が瞬間的となる。例えば、導電層間の距離を１００μｍである場合には、吹矢ゲームの矢先が当該距離を通過する時間は３．６μｓｅｃとなる。
【０００６】
特許文献１の的では電源として直流電源を用いているため、瞬間的な電圧の変化を検出するためには広域帯のオペアンプが必要になる。高速でスループットの高いオペアンプを用いると製造コストがかさむとともに、高速な立ち上がりの波形を再現するためには回路規模も大きくなってしまうため実用化が困難だった。
【０００７】
そこで、本発明は、矢の速度が速い競技であっても、得点を検知することができる得点検知標的及び標的シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうちの第１の発明に係る得点検知標的は、先端に導電部を備えた飛翔体が刺さった際の得点を検知する得点検知標的であって、交流電源又はアースと接続される電極層と、前記電極層の後面に積層された電極絶縁層と、前記電極絶縁層の後面に積層され、前後方向から見て前記電極層と重複する導体層と、前記交流電源に接続され、前後方向から見て前記導体層の少なくとも一部と重複する位置に配置され、前後方向において前記導体層と離間し、前記導体層に電圧を印加可能な給電部と、前記給電部に接続され、前記飛翔体の導電部により前記電極層と前記導体層とが短絡した時の前記給電部の電位の変化を検出する検出部と、を有し、前記交流電源は、周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を生ずるものであることを特徴としている。
【０００９】
また、第２の発明に係る得点検知標的は、前記の第１の発明に係る得点検知標的であって、前記導体層は、第１の導体層領域と、前後方向から見て前記第１の導体層領域と配置が異なる第２の導体層領域とを備え、前後方向において、前記第１の導体層領域と前記第２の導体層領域との間には導体絶縁層が介在し、前記第１の導体層領域及び前記第２の導体層領域は、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分において互いに重複していることを特徴としている。
【００１０】
さらに、第３の発明に係る得点検知標的は、前記第１の発明に係る得点検知標的であって、前記導体層は、前後方向から見て配置が異なる複数の導体層領域を備え、前記各導体層領域は同一平面上に位置し、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分には互いに離間するようにギャップが形成されていて、前記ギャップは前記飛翔体の導電部の幅よりも狭いことを特徴としている。
【００１１】
また、第４の発明に係る得点検知標的は、前記第２の発明又は前記第３の発明に係る得点検知標的であって、得点を表示する表示部と、前記検出部からの検出結果に基づいて前記表示部に表示する得点を決定する制御部と、をさらに有し、前記制御部は、前記各導体層領域の境界部分において前記飛翔体の導電部により２つ以上の前記導体層領域と前記電極層とが短絡した際、いずれか１つの前記導体層領域に対応する得点を、前記表示部に表示するものとして決定することを特徴としている。
【００１２】
さらに、第５の発明に係る得点検知標的は、前記の第１の発明から前記第４の発明のいずれかに係る得点検知標的であって、前記電極層の前面に積層され、複数の得点領域を備える標的が印刷された表面層をさらに有し、前記標的の各得点領域は、前記導体層の各導体層領域と対応する位置に印刷され、前記表面層と、前記電極層と、前記電極絶縁層と、前記導体層とは標的シートとして一体的に形成され、前記標的シートが剥離可能に貼付され、前記給電部が設けられたベース部をさらに有することを特徴としている。
【００１３】
また、第６の発明に係る標的シートは、先端に導電部を備えた飛翔体の前記導電部が通過する標的が印刷された表面層と、前記表面層の後面に積層され、周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を生ずる交流電源又はアースと接続可能な電極層と、前記電極層の後面に積層された電極絶縁層と、前記電極絶縁層の後面に積層され、第１の導体層領域と、前後方向から見て前記第１の導体層領域と配置が異なる第２の導体層領域とを備え、前後方向から見て前記電極層及び前記標的と重複する導体層と、前記第１の導体層領域と前記第２の導体層領域とを前後方向に介在する導体絶縁層と、を有し、前記第１の導体層領域及び前記第２の導体層領域は、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分において互いに重複していることを特徴としている。
【００１４】
また、第７の発明に係る標的シートは、先端に導電部を備えた飛翔体の前記導電部が通過する標的が印刷された表面層と、前記表面層の後面に積層され、周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を生ずる交流電源又はアースと接続可能な電極層と、前記電極層の後面に積層された電極絶縁層と、前記電極絶縁層の後面に積層され、前後方向から見て配置が異なる複数の導体層領域を備え、前後方向から見て前記電極層及び前記標的と重複する導体層と、を有し、前記導体層の各導体層領域は同一平面上に位置し、前後方向から見た前記各導体層領域の境界部分には互いに離間するようにギャップが形成されていて、前記ギャップは前記飛翔体の導電部の幅よりも狭いことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
前記の第１の発明に係る得点検知標的よれば、電源として交流電源の周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を用いることにより、飛翔体の導電部による電極層と導体層との短絡が瞬間的であっても、当該短絡を検出することができる。平常状態では、交流電源又はアースに接続された電極層と給電部との間に導体層が存在するため、給電部には交流電流の高周波電流が流れないが、飛翔体の導電部により電極層と導体層とが短絡すると、給電部と導体層とがコンデンサとして機能し、交流電源から給電部に高周波電流が流れる。当該電流を検出部で検出することにより、飛翔体が刺さった際の得点を検知することができる。
【００１６】
前記の第２の発明に係る得点検知標的によれば、第１の導体層領域と第２の導体層領域とが、それらの境界部分において互いに重複しているため、かかる境界部分を飛翔体の導電部の少なくとも一部が通過した場合であっても、検出部が第１の導体層領域及び第２の導体層領域に対応する給電部の電位の変化を検出することができる。これにより、境界部分においても確実に得点を検知することができる。また、第１の導体層領域と第２の導体層領域との間に導体絶縁層が介在しているため、第１の導体層領域と電極層とが短絡した場合と、第２の導体層領域と電極層とが短絡した場合と、を区別して検出器で検出することにより、複数の得点を検出することができる。
【００１７】
前記の第３の発明に係る得点検知標的によれば、複数の導体層領域が同一平面上に位置しているため、導体層の厚みを薄くすることができるとともに、得点検知標的の製造コストを低減することができる。また、各導体層領域の間のギャップが飛翔体の導電部の幅よりも狭いため、境界部分を飛翔体の導電部が通過した場合であっても、検出部が各導体層領域に対応する給電部の電位の変化を検出することができる。これにより、境界部分においても確実に得点を検知することができる。さらに、複数の導体層領域が同一平面上において互いに離間しているため、いずれか１つの導体層領域と電極層とが短絡した場合と、その他の導体層領域と電極層とが短絡した場合とを区別して検出器で検出することにより、複数の得点を検出することができる。
【００１８】
前記の第４の発明に係る得点検知標的によれば、２つ以上の導体層領域の境界部分を飛翔体の導電部が通過した場合には、制御部がいずれか１つの導体層領域に対応する得点を表示部に表示させるものとして決定するため、表示部に正確な得点を表示させることができる。得点検知標的を用いる競技のうち、例えば吹矢ゲームでは２つの得点領域の境界部分に矢が刺さった際は、より得点の高い領域の得点を得るというルールであるため、本発明を用いることにより境界線に矢が刺さった場合でも正確に高い方の得点を表示部に表示させることができる。
【００１９】
前記の第５の発明に係る得点検知標的によれば、標的の各得点領域が導体層の各導体層領域と対応する位置に印刷された表面層を有しているため、得点検知標的に飛翔体が刺さった場合に、その刺さった位置の属する得点領域に応じた得点を検知することができる。また、表面層と、電極層と、電極絶縁層と、導体層とが標的シートとして一体的に形成されベース部に剥離可能に貼付されているため、使用済の標的シートを剥がし取って新しい標的シートに張り替えるだけで、簡易かつ低コストで新たな標的にすることができる。
【００２０】
前記の第６の発明に係る標的シートによれば、表面層と、電極層と、電極絶縁層と、第１の導体層領域と、導体絶縁層と、第２の導体層領域とが、当該順番で積層されているため、電極層を周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波の交流電源に接続することにより、飛翔体の導電部の通過速度が速く、当該導電部による電極層と第１又は第２の導体層領域との短絡が瞬間的であっても、標的シートにおいて飛翔体の導電部が通過した部分の得点を検知することができる。さらに、第１の導体層領域と第２の導体層領域とが、それらの境界部分において互いに重複しているため、かかる境界部分を飛翔体の導電部が通過した場合であっても得点を検知することができる。また、第１の導体層領域と第２の導体層領域との間に導体絶縁層が介在しているため、第１の導体層領域と電極層とが短絡した場合と、第２の導体層領域と電極層とが短絡した場合とを区別して検出することにより、複数の得点を検出することができる。
【００２１】
前記の第７の発明に係る標的シートによれば、表面層と、電極層と、電極絶縁層と、導体層とが当該順番で積層されているため、簡易な構造によって標的シートの得点を検知することができる。また、電極層を周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波の交流電源に接続することにより、飛翔体の速度が速い場合であっても標的シートを通過した飛翔体の得点を検知することができる。
さらに、各導体層領域がそれらの境界部分において互いに離間しているため、いずれか１つの導体層領域と電極層とが短絡した場合と、その他の導体層領域と電極層とが短絡した場合とを区別して検出することにより、複数の得点を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る得点検知標的の斜視図である。
【図２】図１に示した得点検知標的の分解斜視図である。
【図３】図１に示した得点検知標的の断面図である。
【図４】図１に示した得点検知標的の回路図である。
【図５】図３に示した得点検知標的の標的シートを矢の導電部が通過中の状態を示す断面図である。
【図６】図３に示した得点検知標的の第１の外側導体層領域と第２の内側導体層領域との境界部分を矢の導電部が通過中の状態を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）はフィルタ部における電圧波形であり、図７（ｂ）は検出部における電圧波形である。
【図８】得点検知標的に矢が刺さった時の得点を示すタイムチャートである。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る第２センサーシートの正面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る得点検知標的の境界部分を矢の導電部が通過中の状態を示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る得点検知標的の回路図であり、図１１（ｂ）は本発明の第４の実施の形態に係る得点検知標的の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１の実施の形態に係る得点検知標的１を、図１乃至図８に基づき説明する。なお、図２に示すように、上下、前後、左右方向を定義する。得点検知標的１は、吹矢ゲームに使用される標的であって、先端に導電部４０が設けられた飛翔体である矢４（図５）が刺さった時の得点を表示する表示部１０にケーブル１０Ｃにより電気的に接続されている。表示部１０は、得点を表示する得点表示部１０Ａと、合計得点を表示する合計表示部１０Ｂとを有している。
【００２４】
得点検知標的１は、図２に示すように、表面層１１と、電極層１２と、電極絶縁層１３と、第１の導体層領域１４と、導体絶縁層１５と、第２の導体層領域１６と、ベース部１７と、から構成されている。表面層１１、電極層１２、電極絶縁層１３、第１の導体層領域１４、導体絶縁層１５、及び第２の導体層領域１６は、前方から後方に向かって当該順番で一体的に積層形成され標的シート３３となる。
【００２５】
表面層１１は、図１に示すように、略矩形であって前面には標的２が印刷されている。表面層１１は、紙、織布、不織布、樹脂製のフィルム又はシートのうちから任意の素材を選択できる。標的２はグラビア印刷又はフレキソ印刷等によって表面層１１に印刷され、７点領域２１と、５点領域２２と、３点領域２３と、１点領域２４と、各領域の境界となる境界線２５とを備えている。各領域は、標的２の中心軸Ｃを同心円とする円環形状であって、径方向の幅がそれぞれ略同一である。標的２の視認性を上げるために、５点領域２２及び１点領域２４は着色されている。中心軸Ｃの軸方向は、図２における前後方向であって本発明の積層方向に相当する。
【００２６】
電極層１２は、表面層１１と同一形状の略矩形であって、導電性を有する金属箔を表面層１１に積層することにより表面層１１の後面に形成される。電極層１２は、金属箔を接着剤で張り合わせる接着法、又は金属箔を熱プレスにより貼り付けるラミネート法によって表面層１１の後面に積層される。電極層１２の厚みは、検出精度を向上させるために５μｍ以上であることが望ましい。
電極層１２は、導電部４０の先端部分が標的シート３３を通過した際にコンデンサの電極として機能し、アース１２Ａに電気的に接続されている。電極層１２における円形の点線は１点領域２４の外縁に対応しており、電極絶縁層１３、導体絶縁層１５、及びベース部１７における点線も同様である。
【００２７】
電極絶縁層１３は、表面層１１と同一形状の略矩形であって絶縁性を有し、紙、織布、不織布、樹脂製のフィルム又はシート等の絶縁性の任意の素材を選択できる。電極絶縁層１３は、電極層１２と第１の導体層領域１４とを絶縁するための層であって、電極層１２とともに接着法またはラミネート法によって表面層１１に積層される。表面層１１、電極層１２、及び電極絶縁層１３が一体的に形成されることにより、第１センサーシート３１がシート状に構成される。
【００２８】
第１の導体層領域１４は、第１の内側導体層領域１４Ａと、第１の内側導体層領域１４Ａと径方向に離間した第１の外側導体層領域１４Ｂとから構成される。第１の内側導体層領域１４Ａは円形状をなし、標的２の７点領域２１に対応するように配設されていて、前後方向から見て７点領域２１と略一致している。第１の外側導体層領域１４Ｂは円環形状をなし、標的２の３点領域２３に対応するように配設されていて、前後方向から見て３点領域２３と略一致している。第１の導体層領域１４は、金属薄膜の他、導電性ポリマーや金属微粒子を含有する導電性インクを用い、スクリーン印刷、平版、凸版、凹版、又はインクジェット印刷等により導体絶縁層１５の前面に積層することができる。金属を真空蒸着させる蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、または導電性ペーストを用いたブレード法によって第１の導体層領域１４を積層してもよい。
【００２９】
導体絶縁層１５は、電極絶縁層１３と同一形状の略矩形であって絶縁性を有し、紙、織布、不織布、樹脂製のフィルム又はシートのうち任意の素材を選択できる。導体絶縁層１５は、第１の導体層領域１４と第２の導体層領域１６とを絶縁するための層であって、その前面に第１の導体層領域１４が積層され、後面に第２の導体層領域１６が積層される。
【００３０】
第２の導体層領域１６は、第２の内側導体層領域１６Ａと、第２の内側導体層領域１６Ａと径方向に離間した第２の外側導体層領域１６Ｂとから構成される。第２の内側導体層領域１６Ａは円環形状をなし、標的２の５点領域２２に対応するように配設されていて、前後方向から見て５点領域２２と略一致している。第２の内側導体層領域１６Ａの内径は第１の内側導体層領域１４Ａの外径よりも僅かに小さく、外径は第１の外側導体層領域１４Ｂの内径よりも僅かに大きい。第２の外側導体層領域１６Ｂは円環形状をなし、標的２の１点領域２４に対応するように配設されていて、前後方向から見て１点領域２４と略一致している。第２の外側導体層領域１６Ｂの内径は、第１の外側導体層領域１４Ｂの外径よりも僅かに小さい。図３の点線で示すように、第２の内側導体層領域１６Ａ及び第２の外側導体層領域１６Ｂは、前後方向から見て第１の内側導体層領域１４Ａ及び第１の外側導体層領域１４Ｂと少なくとも一部が重なっている。換言すると、第１の導体層領域１４と第２の導体層領域１６とは、前後方向から見て互いの境界部分において重複していて、当該境界部分は標的２の境界線２５と重複している。導体絶縁層１５の前後面に、第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域１６がそれぞれ積層されることにより、第２センサーシート３２が形成される。
【００３１】
第１センサーシート３１と第２センサーシート３２とを接着法、又はラミネート法等によって貼り合わせることにより、標的シート３３となる。標的シート３３は、ベース部１７に対して剥離可能に貼付される。なお、標的シート３３を１枚のシート状にした状態において、電極層１２と第１の導体層領域１４との前後方向の距離は約１００μｍとなる。
【００３２】
ベース部１７には、４つの給電部１８が径方向に等間隔で並ぶように埋設されている。図３に示すように、４つの給電部１８は、それぞれ第１の内側導体層領域１４Ａ、第２の内側導体層領域１６Ａ、第１の外側導体層領域１４Ｂ、第２の外側導体層領域１６Ｂに対応するように配置されている。
詳細には、図２の点線で示すように、４つの給電部１８は前後方向から見て、それぞれ第１の内側導体層領域１４Ａ、第１の外側導体層領域１４Ｂ、第２の内側導体層領域１６Ａ、及び第２の外側導体層領域１６Ｂと重複している。給電部１８は、ベース部１７の前端面１７Ａよりも後方に窪んだ位置に配置されることにより、対応する第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域１６と前後方向に離間している。
【００３３】
次に、図４に基づいて得点検知標的１の回路構成について説明する。交流電源４１は、ＩＳＭ帯の周波数を有する高周波であって、増幅回路４２によって信号が増幅される。交流電源４１の周波数は、３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚが好ましく、７０００ｋＨｚから２００００ｋＨｚがより好ましく、１１０００ｋＨｚから１５０００ｋＨｚが最も好ましい。増幅回路４２で分岐された４つの配線は、それぞれ標的２の７点領域２１、５点領域２２、３点領域２３、１点領域２４に刺さった矢４の得点を検知するための回路であって、それぞれ負荷抵抗４４に接続されるとともにフィルタ回路４３を介して給電部１８に接続される。フィルタ回路４３は、特定の周波数を検出するための回路であって、その出力は信号波形を検波する検出回路４５に入力される。
【００３４】
４つに分岐された各回路は同一の構成であるため、以下、１つの回路についてのみ説明する。増幅回路４２は、キャリア信号を増幅するためのオペアンプ４２Ａと、整合抵抗４２Ｂと、から構成されている。フィルタ回路４３は、増幅回路４２によって増幅された高周波信号を適切な信号レベルに減衰させる減衰器４３Ａと、減衰器４３Ａからの出力信号を変圧するトランス４３Ｂと、トランス４３Ｂによって変圧された信号を増幅するオペアンプ４３Ｃとから構成されている。検出回路４５は、所定の周波数信号を抽出するバンドパスフィルタ４５Ａと、バンドパスフィルタ４５Ａを通過した高周波信号を包絡線検波するダイオード４５Ｂとから構成されている。標的シート３３において、給電部１８とアースに接続されている電極層１２との間には、交流電源にもアースにも接続されていない第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域１６が配設されているため、増幅回路４２からの高周波電流は給電部１８に流れることなく負荷抵抗４４に流れる。フィルタ回路４３及び検出回路４５は、本発明の検出部に相当する。
【００３５】
検出回路４５によって検出されたバースト信号は、ＧＰＩＯ４６（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｕｒｐｏｓｅ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｐｕｔ）によって処理されＳＢＣ４７（Ｓｅｒｖｅｒ  Ｂａｓｅｄ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）に出力される。ＳＢＣ４７は、本発明の制御部に相当する。
【００３６】
次に、得点検知標的１に矢４が刺さった際の得点検知の方法について説明する。矢４の導電部４０の先端部分は、表面層１１、電極層１２、第１の導体層領域１４、導体絶縁層１５、第２の導体層領域１６、を当該順番で通過し、最終的にベース部１７に刺着する。
図５に示すように、矢４が標的２の５点領域２２に刺さると、瞬間的に電極層１２と第２の内側導体層領域１６Ａとが短絡する。そうすると、給電部１８と第２の内側導体層領域１６Ａとがコンデンサとして機能し、給電部１８に瞬間的に高周波電流が流れる。吹矢ゲームの矢４の速度は、時速約１００ｋｍ／ｈと極めて高速であり、電極層１２と第２の内側導体層領域１６Ａとが短絡している時間は約３．６μｓｅｃである。これによって高周波電流がパルス変調されてスペクトラムが広がり、その帯域幅も拡張される。高周波電流の電流波形が広帯域の状態で受信した場合、波形の再現に必要となる帯域以外の周波数も増幅されてしまい受信感度が低下するため、本実施の形態では、フィルタ回路４３及び検出回路４５による狭帯域受信方式によって余分な帯域の成分を除去し、受信感度を高めている。
【００３７】
フィルタ回路４３に流入した高周波電流は、トランス４３Ｂの一次巻線と、給電部１８及び第２の内側導体層領域１６Ａのコンデンサと、によるＬＣ共振回路によって特定の周波数領域のバースト信号が抽出される（図７（ａ））。ｔ０は、電極層１２と第２の内側導体層領域１６Ａとが短絡してフィルタ回路４３に高周波電流が流入した時を示す。フィルタ回路４３から出力された信号は、バンドパスフィルタ４５Ａによって波形再現に必要な帯域の周波数を取り出し、ダイオード４５Ｂで包絡線検波を行うことにより復調する。
【００３８】
検波波形は、図７（ｂ）に示すようなパルス波形となり、変化部分を微分してＧＰＩＯ４６を介してＳＢＣ４７に入力されると同時に、得点に対応したＬＥＤ点灯の信号もＳＢＣ４７に入力される。ＳＢＣ４７は、図８に示すように、ｔ１で７点の信号が入力されると表示部１０の得点表示部１０Ａに７点を表示させる。ｔ２は、図６に示すように第１の外側導体層領域１４Ｂと第２の内側導体層領域１６Ａとの重複部分、つまり５点領域２２と３点領域２３との境界部分に矢４の導電部４０が通過中の状態である。このとき、ＧＰＩＯ４６及びＳＢＣ４７には、３点と５点の両方の信号が入力される。ＳＢＣ４７は、点数が高い方である５点を得点表示部１０Ａに表示し、ｔ１のときの７点に５点を加算した１２点を合計表示部１０Ｂに表示する。同様に、ｔ３では得点表示部１０Ａに７点を表示し、合計表示部１０Ｂに１９点を表示する。ｔ４では得点表示部１０Ａに３点を表示し、合計表示部１０Ｂに２２点を表示する。ｔ５では、得点表示部１０Ａに３点を表示し、合計表示部１０Ｂに２５点を表示する。
【００３９】
上述した得点検知標的によると、電源として交流電源４１の周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波を用いることにより、矢４が得点検知標的１に刺さった際の電極層１２と第１の導体層領域１４又は第２の導体層領域１６との短絡が瞬間的であっても、簡易な回路構成によって当該短絡を検出することができる。平常状態では、交流電源４１又はアース１２Ａに接続された電極層１２と給電部１８との間に、交流電源４１にもアース１２Ａにも接続されていない第１の導体層領域１４と第２の導体層領域とが配設されているため、給電部１８には交流電源４１の高周波電流が流れないが、得点検知標的１に矢４が刺さると電極層１２と第１の導体層領域１４又は第２の導体層領域１６とが瞬間的に短絡して給電部１８と第１の導体層領域１４又は第２の導体層領域１６とがコンデンサとして機能し、交流電源４１から給電部１８に高周波電流が流れる。当該電流をフィルタ回路４３及び検出回路４５で検出することにより、吹矢ゲームの得点を検知することができる。
【００４０】
また、境界部分において第１の導体層領域１４と第２の導体層領域１６とが互いに重複しているため、境界部分を矢４の導電部４０が通過した場合であってもフィルタ回路４３及び検出回路４５が第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域１６に対応する給電部１８の電位の変化を検出することができる。これにより、境界部分においても確実に得点を検知することができる。また、第１の導体層領域１４と第２の導体層領域１６との間に導体絶縁層１５が介在しているため、第１の導体層領域１４と電極層１２とが短絡した場合と、第２の導体層領域１６と電極層１２とが短絡した場合と、を区別して検出することにより、複数の得点を検出することができる。
【００４１】
さらに、第１の導体層領域１４と第２の導体層領域１６との境界部分を矢４の導電部４０が通過した場合には、ＳＢＣ４７が第１の導体層領域１４又は第２の導体層領域１６のいずれか一方に対応する得点を、表示部１０に表示する得点として決定するため、表示部１０に確実に得点を表示させることができる。得点検知標的１を用いる競技のうち、例えば吹矢ゲームでは、複数の得点領域の境界部分に矢４が刺さった場合は、より点数の高い領域の得点を得るとことができるルールであるため、本発明を用いることにより、標的２の境界線２５に矢４が刺さった場合でも、点数の高い領域の得点を正確に表示部１０に表示させることができる。
【００４２】
さらに、第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域１６に対応する複数の得点領域を備える標的２が印刷された表面層１１を有しているため、標的２の各得点領域に矢４が刺さった際に、第１の導体層領域１４及び第２の導体層領域と電極層１２との短絡に基づいて得点を検知することができる。
また、表面層１１と、電極層１２と、電極絶縁層１３と、第１の導体層領域１４と、導体絶縁層１５と、第２の導体層領域１６とが標的シート３３として一体的に形成されベース部１７に剥離可能に貼付されているため、使用済みの標的シート３３を剥がし取り新たな標的シート３３を張り替えることにより、簡易かつ低コストで新たな標的にすることができる。
【００４３】
また、表面層１１と、電極層１２と、電極絶縁層１３と、第１の導体層領域１４と、導体絶縁層１５と、第２の導体層領域１６とが当該順番で積層されているため、簡易な構造によって標的シート３３において矢４の導電部４０が通過した部分の得点を検知することができる。また、電極層１２を周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波の交流電源４１に接続することにより、矢４の速度が速い場合であっても標的シート３３において矢４の導電部４０が通過した部分の得点を検知することができる。
【００４４】
さらに、境界部分において第１の導体層領域１４と第２の導体層領域１６とが互いに重複しているため、境界部分を矢４の導電部４０が通過した場合であっても得点を確実に検知することができる。また、第１の導体層領域１４と第２の導体層領域１６との間に導体絶縁層１５が介在しているため、第１の導体層領域１４と電極層１２とが短絡した場合と、第２の導体層領域１６と電極層１２とが短絡した場合と、を区別して検出することにより、複数の得点を検出することができる。
【００４５】
次に、図９及び図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００４６】
第２の実施の形態の標的シート１３３は、図１０に示すように、第１センサーシート３１と、導体層１１４と、から構成される。導体層１１４は金属箔製の導体であって、複数の導体層領域、すなわち中心導体層領域１１５と、第１中間導体層領域１１６と、第２中間導体層領域１１７と、外縁導体層領域１１８とから構成されている。第２の実施の形態では、導体層１１４として厚さ７μｍ程度のアルミニウム箔を用いている。中心導体層領域１１５は標的２の７点領域２１に対応し、第１中間導体層領域１１６は５点領域２２に対応し、第２中間導体層領域１１７は３点領域２３に対応し、外縁導体層領域１１８は１点領域２４に対応している。
【００４７】
各導体層領域は同一平面上に位置し、各導体層領域の間には略円弧形状の間隙であるギャップ１１４ａが形成されている。ギャップ１１４ａの幅は、矢４の導電部４０の先端部分の直径Ｌよりも狭い。各ギャップ１１４ａには、各導体層領域を繋ぐとともに各導体層領域が互いに分離しないよう保持するブリッジ部１１４Ａが設けられている。
なお、ブリッジ部１１４Ａは、第１センサーシート３１と導体層１１４とを貼り合わせた後、すべて除去される。これにより、各ギャップ１１４ａが円環形状となり、各導体層領域は対応するギャップ１１４ａによって離間され、互いに絶縁した状態となる。
【００４８】
図１０に示すように、第１中間導体層領域１１６と第２中間導体層領域１１７との間のギャップ１１４ａの部分を矢４の導電部４０の先端部分が通過すると、ギャップ１１４ａの幅が導電部４０の直径Ｌよりも狭いため、第１中間導体層領域１１６及び第２中間導体層領域１１７と電極層１２とが短絡し、図８のｔ２と同様の状態となる。このとき、ＳＢＣ４７は、点数が高い方である第１中間導体層領域１１６の５点を得点として決定し、得点表示部１０Ａに表示させる。
【００４９】
上述した導体層１１４では、中心導体層領域１１５、第１中間導体層領域１１６、第２中間導体層領域１１７、及び外縁導体層領域１１８が同一平面上に位置しているため、導体層１１４の厚みを薄くするとともに得点検知標的１０１の製造コストを削減することができる。また、各導体層領域の間のギャップ１１４ａが導電部４０の直径Ｌよりも狭いため、境界部分を矢４の導電部４０が通過した場合であっても各導体層領域に対応する給電部１８の電位の変化を検出することができる。これにより、境界部分においても確実に得点を検知することができる。
【００５０】
さらに、各導体層が同一平面上において互いに離間しているため、中心導体層領域１１５と電極層１２とが短絡した場合と、第１中間導体層領域１１６と電極層１２とが短絡した場合と、第２中間導体層領域１１７と電極層１２とが短絡した場合と、外縁導体層領域１１８と電極層１２とが短絡した場合とを、それぞれ区別して検出することにより、４つの得点を検出することができる。また、電極層１２を周波数が３０００ｋＨｚから３００００ｋＨｚの高周波の交流電源４１に接続することにより、矢４の速度が速い場合であっても標的シートにおいて矢４の導電部４０が通過した部分の得点を検知することができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について図１１（ａ）を参照して説明する。第１の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００５２】
第３の実施の形態の回路図では、トランス４３Ｂは可変トランスであって、一次側のコイル２４３Ｂとコンデンサ２４８とが並列共振回路となっている。トランス４３Ｂのインダクタンスは、平常状態において、コイル２４３Ｂとコンデンサ２４８とが並列共振状態となるように設定される。コンデンサ２４８の一端は減衰器２４３Ａに接続し他端は負荷抵抗２４４に接続するとともに、コイル２４３Ｂの一端も減衰器２４３Ａに接続し他端は負荷抵抗２４４に接続している。トランス４３Ｂの二次側のコイル２４３Ｃは、コンデンサ２４９に接続されている。バンドパスフィルタ４５Ａからの信号は、第１の実施の形態と同様にＧＰＩＯ４６及びＳＢＣ４７に出力される（図４）。
【００５３】
平常状態では、交流電源４１からの高周波は、給電部１８に流れることなく負荷抵抗２４４に流れる。このとき、コイル２４３Ｂとコンデンサ２４８とが並列共振状態であるため、回路に流れる電流は最小となる。矢４が標的２に刺さって標的シート３３が瞬間的に仮想コンデンサ２３３として機能すると、仮想コンデンサ２３３にはコンデンサ２４８が並列に接続されているため、交流電源４１から見た静電容量が増加する。これにより、回路に流れる高周波電流の周波数が共振周波数からズレて、共振回路のインピーダンスが減少して回路に流れる高周波電流の振幅が増加する。トランス４３Ｂによってかかる高周波電流を帯域増幅し、以降の回路によって振幅の変化分を検出する。
【００５４】
次に、本発明の第４の実施の形態について図１１（ｂ）を参照して説明する。第１の実施の形態及び第３の実施の形態と同一の構成は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００５５】
図１１（ｂ）に示すように、第４の実施の形態の回路図では、トランス４３Ｂの一次側のコイル２４３Ｂとコンデンサ３４８とが直列共振回路となっている。トランス４３Ｂのインダクタンスは、平常状態において、コイル２４３Ｂとコンデンサ３４８とが直列共振状態となるように設定される。コンデンサ３４８の一端はコイル２４３Ｂに接続し他端はアースに接続するとともに、コイル２４３Ｂの一端は減衰器２４３Ａに接続し他端はコンデンサ３４８及び給電部１８に接続している。バンドパスフィルタ４５Ａからの信号は、第１の実施の形態及び第３の実施の形態と同様にＧＰＩＯ４６及びＳＢＣ４７に出力される（図４）。
【００５６】
平常状態では、交流電源４１からの高周波は、給電部１８に流れることなくコンデンサ３４８に流れるため、給電部１８の静電容量は小さくなる。このとき、コイル２４３Ｂとコンデンサ３４８とが直列共振状態であるため、回路に流れる電流は最大となる。矢４が標的２に刺さって標的シート３３が瞬間的に仮想コンデンサ２３３として機能すると、仮想コンデンサ２３３にはコンデンサ３４８が並列に接続されているため、交流電源４１から見た静電容量が増加する。これにより、回路に流れる高周波電流の周波数が共振周波数からズレて、共振回路のインピーダンスが増加して回路に流れる高周波電流の振幅が減少する。トランス４３Ｂによって高周波電流を帯域増幅し、以降の回路によって振幅の変化分を検出する。
【００５７】
本発明による得点検知標的及び標的シートは、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００５８】
上述の各実施の形態では、給電部１８と各導体層領域とを前後方向に離間して絶縁していたが、給電部１８と各導体層領域との間に給電絶縁層を介在させることで絶縁してもよい。
【００５９】
また、上述の実施の形態では、給電部１８はベース部１７に埋設されていたが、給電部１８を給電層としてベース部１７の上に積層形成してもよい。この場合には、導体層と給電層との間に絶縁層を配設する。
【００６０】
さらに、上述の実施の形態では、得点検知標的１はケーブル１０Ｃにより表示部１０に接続されたが、ｗｉｆｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信によって互いに接続してもよい。また、得点検知標的１の得点は、スマートフォンやタブレットなどの端末に直接表示し、アプリケーションソフトウェアによって得点の判定を行ってもよい。さらに、表示部１０に所定時間の経過を音声で知らせる音声タイマーを搭載してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る得点検知標的及び標的シートは、吹矢ゲーム、ダーツゲーム、アーチェリー、弓道、射的等において利用される。
【符号の説明】
【００６２】
１      得点検知標的
２      標的
１０    表示部
１１    表面層
１２    電極層
１２Ａ  アース
１３    電極絶縁層
１４    第１の導体層領域
１４Ａ  第１の内側導体層領域
１４Ｂ  第１の外側導体層領域
１５    導体絶縁層
１６    第２の導体層領域
１６Ａ  第２の内側導体層領域
１６Ｂ  第２の外側導体層領域
１７    ベース部
１８    給電部
３３，１３３    標的シート
４１    交流電源
４５    検出回路
４７    ＳＢＣ
１１４  導体層
【図１】
2019039600.tif 000003
【図２】
2019039600.tif 000004
【図３】
2019039600.tif 000005
【図４】
2019039600.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2019039600.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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