(57)【要約】      （修正有）【課題】射撃訓練に使用する天井走行標的装置において、ワイヤーを使用しないで走行台車を移動させるので、騒音を小さくでき、メンテナンスが容易となり、さらに、走行台車の位置情報を常時補正することによって、移動、停止制御の精度を向上させる。【解決手段】自走式の走行台車がレール上を走行するようになされ、レール上の走行台車の位置を検出するために、レール上の２カ所以上にセンサドグ１８を設け、走行台車に設けたセンサ１９により検出を行い、運転時に、常時、原点位置を補正するようにした天井走行標的装置である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射撃訓練に使用する天井走行標的装置において、
自走式の走行台車がレール上を走行するようになされ、
前記レール上の前記走行台車の位置を検出するために、２カ所以上に位置検出センサを設け、
運転時に、常時、原点位置を補正するようにした天井走行標的装置。
【請求項２】
前記位置検出センサを通過した時に検出される誤差を補正するように原点位置を補正する請求項１に記載の天井走行標的装置。
【請求項３】
前記位置検出センサは、被検出体とセンサとからなり、前記走行台車の筐体内部に前記被検出体およびセンサの一方が配置され、前記レールに前記被検出体およびセンサの他方が配置され、
前記被検出体およびセンサの他方の被弾を防止する跳弾防止材を有する請求項１または２に記載の天井走行標的装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拳銃などの実弾射撃訓練装置に使用して好適な天井走行標的装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
警察学校等には、拳銃などの射撃訓練を行うための射撃訓練装置が設置されている。射撃訓練装置としては、標的装置の位置が固定とされ、標的装置に取り付けられる標的が９０度回転可能で、それを回転することにより標的が現出したり、隠滅するようにされた固定標的装置が知られている。
【０００３】
さらに、天井にレールを設置し、レール上を射撃手に対して前後走行する移動可能な標的台車に対して標的装置を設ける天井吊り下げ型の天井走行標的装置が知られている。標的台車が訓練者に対して前後に移動自在とされている。
【０００４】
さらに、射撃する際、標的を搭載した台車が訓練者に対して横方向または前後方向に床面に設置されたレール上を移動する移動標的装置が知られている。
【０００５】
例えば特許文献１には、天井走行標的装置に関して、駆動機構に対して走行台車をワイヤまたはチェーンなどの牽引部材を介して接続する構成が記載されている。さらに、特許文献２には、台車をタイミングベルトでレール上を移動させる移動標的装置に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３０５１０５３号明細書
【特許文献２】特開２００９−８３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示されるように、天井走行標的装置において、走行台車をワイヤーによって前後に移動させる構成では、走行時の騒音が大きい問題、ワイヤーの張力を常に適切に維持するためのメンテナンスが必要な問題等があった。特許文献２のようにタイミングベルトを使用する場合、台車の位置の精度を確保することができるが、騒音が大きくなったり、メンテナンスが面倒な問題があった。
【０００８】
このような問題を回避するのには、台車を自走型とすることが考えられる。自走型の場合、台車の移動、停止の位置の精度が低くなる問題が生じる。例えば走行台車の駆動伝達のために、樹脂製、またはゴム製のタイヤを採用している場合、移動速度や、汚れの付着、湿度の影響等により、例えば射手から２３ｍ後方に標的を移動させた場合に、１回当たりで、５mm程度の停止位置の誤差が発生する。２時間程度の運転で、１００回程度の前後移動を行う必要があり、位置の補正を常時行わないと、５００mm程度の位置ずれが生じることになる。このように標的の位置ずれによって、射撃訓練に支障が生じる。さらに、経年変化によって、タイヤの磨耗によってその外周が小さくなることによっても停止位置の誤差が大きくなる。
【０００９】
通常、標的（台車）の停止位置は、訓練内容に応じて変化し、固定されていない。また、訓練終了後の採点時に射手手前側の定位置で停止させるようになされる。この定位置の１カ所のみの常時位置補正では十分な停止精度を常時確保することができない問題があった。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、天井走行標的装置において、走行台車が自走する構成とし、ワイヤーを使用することによる問題を解消することができると共に、走行台車の位置情報を常時補正することによって、移動、停止制御の精度を向上させることができる天井走行標的装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、射撃訓練に使用する天井走行標的装置において、
自走式の走行台車がレール上を走行するようになされ、
レール上の走行台車の位置を検出するために、２カ所以上に位置検出センサを設け、
運転時に、常時、原点位置を補正するようにした天井走行標的装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、天井走行標的装置において、前後に走行させるための駆動装置と駆動用ワイヤーを使用しないので、低雑音で、メンテナンスが容易なシステムを構成することができる。さらに、走行台車の移動、停止制御の精度を向上させることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態のシステム構成の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態の正面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態における原点位置補正の説明のための略線図である。
【図６】本発明の一実施の形態における標的装置の説明のための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
本発明の説明は、以下の順序にしたがってなされる。
＜１．一実施の形態＞
＜２．変形例＞
【００１５】
＜１．一実施の形態＞
「システムの概略的構成」
図１は、本発明による天井走行標的装置のシステムの概略的構成を示す。射撃訓練場には、天井から並行に吊るされたＮ本のレール１０１1，１０１2，・・・，１０１N が設けられている。なお、レールを個々に区別する必要がある場合は、添え字を使用するが、そうでない場合は、添え字を使用しないでレール１０１と称する。レール１０１は、訓練者の射撃の目標方向に沿って延長して配されている。
【００１６】
レール１０１に対してそれぞれ走行台車１０２1，１０２2，・・・，１０２N が前後方向に移動自在に取り付けられている。なお、走行台車を個々に区別する必要がある場合は、添え字を使用するが、そうでない場合は、添え字を使用しないで走行台車１０２と称する。後述するように、走行台車１０２は、個々に走行用の駆動源例えばモータ（以下、走行用モータと称する）と、隠顕動作用の駆動源例えばモータ（以下、隠顕用モータと称する）と、これらの駆動回路、並びに走行台車全体の動作を制御する制御装置等を搭載している。走行用モータによって、走行台車１０２が自走する。
【００１７】
走行台車１０２に対してそれぞれ標的装置１０３1，１０３2，・・・，１０３N が取り付けられている。なお、標的装置を個々に区別する必要がある場合は、添え字を使用するが、そうでない場合は、添え字を使用しないで標的装置１０３と称する。訓練者は、例えば拳銃等によって標的装置１０３に対して実弾を発射して訓練を行う。
【００１８】
レール１０１のそれぞれには、トロリ線（接触電線）１０４1，１０４2，・・・，１０４N が取り付けられている。なお、トロリ線を個々に区別する必要がある場合は、添え字を使用するが、そうでない場合は、添え字を使用しないでトロリ線１０４と称する。トロリ線１０４に対して走行台車１０２が有するトロリ端子が接触することによって、走行台車１０２に備えられている電気部品に対して電源が供給される。さらに、レール１０１のそれぞれには、必要に応じてレール１０１の所定位置に対して位置検出装置が設けられている。
【００１９】
天井走行標的装置の全体を制御するために管制装置１０５が設けられている。管制装置１０５は、操作卓（入力装置）１０６からの操作入力に応じて制御を行う。操作卓１０６に加えてリモートコントロール装置を設け、コマンダ１０７から入力を行うことも可能とされている。図示しないが、管制装置１０５には、表示装置が設けられ、表示装置によって操作画面が表示される。
【００２０】
管制装置１０５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）などにより構成されるマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータに対してＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等が接続されている。管制装置１０５は、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、天井走行標的装置の各部を統括的に制御する。さらに、管制装置１０５には、無線通信装置が備えられている。走行台車１０２の制御装置も同様に、マイクロコンピュータと無線通信装置とを備える。
【００２１】
本発明の一実施の形態では、管制装置１０５と走行台車１０２の制御装置との間で無線通信が行われ、管制装置１０５によって走行台車１０２の動作が制御可能とされている。無線通信方式としては、種々の方式を使用できる。走行台車１０２の移動動作、標的装置１０３の隠顕動作  （隠顕動作の周期等）等が管制装置１０５によって個々に制御することが可能とされている。なお、本発明においては、無線制御に限らず、各レールに沿って通信線を設け、有線通信・光通信などによる制御を行うようにしても良い。
【００２２】
「具体的構成」
以下、本発明の一実施の形態についてより詳細に説明する。図２は、走行台車１０２の内部を示す正面図であり、図３は、走行台車１０２の内部を示す上面図であり、図４は、走行台車１０２の内部を示す縦断面図（Ａ−Ａ’線断面図）である。走行台車１０２は、ケース内に配置されている。
【００２３】
走行用モータ１がサーボモータの構成とされている。走行用モータ１の回転が減速機２によって減速され、タイミングプーリー３ａおよび３ｂに伝達される。タイミングプーリー３ａおよび３ｂは、レール１０１を挟んで対向する支持板４ａおよび４ｂにそれぞれ取り付けられている。レール１０１は、断面がＨ字を９０°回転させた形状である。レール１０１は、支持部材によって天井から吊るされている。
【００２４】
タイミングプーリー３ａおよび３ｂに対してそれぞれタイミングベルト５ａおよび５ｂが巻き付けられている。走行台車１０２は、レール１０１を挟んで両側に同一の駆動構成を有している。以下の説明では、図２に示す片側の構成について主に説明し、他の側の構成については、対応する部分にｂの添え字を付してその説明を省略する。
【００２５】
タイミングベルト５ａは、無端状のもので、三角形の各頂点位置に設けられているタイミングプーリー３ａ、６ａおよび７ａにそれぞれ巻かれている。さらに、タイミングプーリー３ａとタイミングプーリー６ａとの間に渡されているタイミングベルト５ａに対して所要の張力をかけるためのタイミングプーリー８ａが回転自在に設けられている。同様に、所望の張力をタイミングベルト５ａに与えるために、タイミングプーリー９ａおよび１０ａが回転自在に設けられている。
【００２６】
タイミングプーリー６ａが支持板１１ａに取り付けられ、タイミングプーリー７ａが支持板１２ａに取り付けられている。支持板１１ａの反対面において、タイミングプーリー６ａの軸に駆動ローラ１３ａが取り付けられている。同様に、支持板１２ａの反対面において、タイミングプーリー７ａの軸に駆動ローラ１４ａが取り付けられている。駆動ローラ１３ａおよび１４ａは、外周面が摩擦係数の大きい材料例えばゴムで覆われたものである。駆動ローラ１３ａおよび１４ａは、レール１０１の上面と接触し、駆動ローラ１３ａ、１４ａが回転することによって、摩擦力によって走行台車が走行する。
【００２７】
走行台車の前後左右にそれぞれ駆動ローラを設ける構成であるので、所望の速度で安定に走行台車を走行ささせることができる。さらに、安定な走行を確保するために、回転自在のローラ１５ａおよび１６ａが設けられている。ローラ１５ａ、１６ａは、レール１０１の下面の端面とその外周面とが回転接触するもので、走行台車の横揺れを防止する機能を有する。
【００２８】
このように、本発明の一実施の形態においては、走行台車が自走する構成であるので、従来のワイヤーを使用する駆動構成に比して走行時の騒音を小さくでき、メンテナンスが容易となる利点がある。さらに、管制装置１０５からの制御によって、走行台車の動きを所望のものに制御することが容易となる利点がある。
【００２９】
本発明の一実施の形態においては、上述した走行台車のレール１０１上の位置を検出するために、２カ所以上に非接触式の位置検出センサ例えば近接センサが設けられており、運転時に、常時、原点位置を補正するようになされる。
【００３０】
図４に示すように、位置検出センサは、金属からなる被検出体（以下、センサドグと適宜称する）１８と、センサ１９とからなる。センサドグ１８は、レール上の複数カ所に設置されている。センサ１９は、センサドグ１８が接近すると、オンまたはオフの信号を発生する。なお、位置検出センサとしては、近接センサに限らず、リミットスイッチ、バーコードを読み取る構成等の通過位置を計測できるものであれば良い。
【００３１】
センサドグ１８およびセンサ１９は、着弾による破損の危険性を排除できるように取り付けられている。センサ１９は、走行台車のケース内に取り付けられている。センサドグ１８は、図示しないが、その近傍に跳弾防止材を取り付けてセンサドグ１８が直接被弾しないようにされている。
【００３２】
図５に示すように、本発明の一実施の形態では、レール１０１上の５カ所にセンサドグ１８ａ〜１８ｅが設けられている。一例として、レール１０１の全長が２５ｍとされ、射手側の手前を基準として、１．５ｍ、５ｍ、１５ｍ、２０ｍおよび２５ｍの位置にそれぞれセンサドグ１８ａ〜１８ｅが設けられている。
【００３３】
「原点補正の方法」
センサ１９の検出信号は、管制装置１０５に供給され、管制装置１０５内の制御用コンピュータ（シーケンサ）によって原点補正がなされる。原点補正の方法について説明する。まず、システムの起動時に、２０ｍの地点にある原点（センサドグ１８ｅの位置）を通過させることによって全ての走行台車の原点位置を記憶させる。つまり２０ｍ位置の原点通過位置の走行用モータに連結されたエンコーダ情報が決まればそこからすべての停止位置はエンコーダの計算上のパルス数で規定することができるようになる。
【００３４】
次に、１．５ｍの位置まで移動せよとの命令にしたがって走行用モータのエンコーダの情報だけで移動させる。この場合、１回当たりの移動で最大５mm程度の前後移動誤差が生じることになる。
【００３５】
射撃訓練の１インターバルが終了すると、走行台車は、採点位置の２ｍの位置まで移動される。この移動時には、未だ位置情報の補正が行われていないが、５ｍの位置のセンサドグ１８ｂを通過するときのエンコーダデータ(実際の５ｍ位置のデータ)と計算上の５ｍ位置のエンコーダデータとの差分を原点補正データとして補正テーブルを書き換え、このデータにより停止位置の補正を行う。
【００３６】
例えばこの時点までに−１０mm程度の誤差が生じていた場合、次の訓練で走行台車に例えば２３ｍ位置への移動停止データに対してその誤差−１０mmを加えた停止位置データにより停止させる。この結果、２３ｍ位置に正確に停止することができるようになる。
【００３７】
更に、２０ｍ位置を通過する際に次の位置補正のための動作が開始されており、２０ｍ位置のセンサドグ１８ｄを通過する際に、次に使用する新たな原点位置補正データを制御部が採取する。この補正データを新たな位置補正データとして補正テーブルに書き込み次の移動停止命令時の補正に使用することでより精確に停止することができる。
【００３８】
何れのセンサドグも通過しない場合には、最新の補正データによって補正を継続させる。すなわち、通過した全のセンサドグ位置通過情報を最新の補正データとして補正テーブルを更新し、この更新を繰り返すことによって、常に±２０mm以内の停止位置精度を実現することができる。
【００３９】
なお、上述したように、前後に配置したセンサドグを使用して補正を行っているが、前後、中間の３カ所のセンサドグを使用すれば、より精度を向上することができる。但し、実用上は、２カ所以上のセンサドグを使用すれば、問題はない。
【００４０】
「標的走行台車の一例」
走行台車の下部には、標的装置を隠顕動作のために回転するように、ダイレクトドライブサーボモータ（ダイレクトドライブアクチュエータとも呼ばれる）１７が取り付けられている。ダイレクトドライブサーボモータ１７の回転軸に対して標的取付装置が直結される。したがって、従来のように、傘歯車機構のような伝達機構を使用しないので、バックラッシュや径年磨耗によるガタの発生を低減することができる。
【００４１】
図６を参照して走行台車に対する標的装置の取付、並びに標的装置について説明する。図６は、隠顕動作の二つの状態を示しており、図６Ａが標的装置１０３が訓練者の正面を向いた状態であり、図６Ｂが標的装置１０３が図６Ａの状態から９０°回転した状態である。
【００４２】
標的装置取付部２１がダイレクトドライブサーボモータ１７の回転軸に取り付けられる。標的装置取付部２１は、下面が開口とされた細長い箱状のもので、例えばマグネットからなる。標的装置１０３は、標的装置取付部２１と嵌合自在の金属例えば鉄からなる固定部２３と、発泡スチロール、発泡ポリスチレン等の合成樹脂からなる板状の標的枠２４と、標的紙２５とからなる。
【００４３】
標的装置１０３の固定部２３が走行台車の標的装置取付部２１に対して凹凸構造で嵌合されると、磁力によって標的装置１０３が隙間なく固定される。したがって、従来のように、接続部の隙間に起因する動作時のブレを最小限とすることができる。
【００４４】
標的枠２４の中心からやや下側の位置に円形の開口２６が形成される。標的紙２５は、開口２６を覆うほぼ正方形の紙である。標的紙２５としては、例えばある程度の厚みを有する白い紙が使用される。標的紙２５の四隅の位置に対応する標的枠２４に対してそれぞれ標的紙固定部２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄが設けられる。
【００４５】
従来では、開口２６を設けていないので、実弾射撃訓練によって標的枠２４の損傷が激しく、標的装置１０３の交換頻度が高く、コスト高の問題があった。本発明の一実施の形態における標的装置１０３は、標的紙２５の中心に命中した弾丸が開口２６を通過するので、標的枠２４の損傷の程度を軽くすることができる。その結果、標的装置１０３の交換頻度が低くなり、コストを下げることが可能となる利点がある。
【００４６】
＜２．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０１，１０１1〜１０１N ・・・レール
１０２，１０２1〜１０２N ・・・走行台車
１０３，１０３1〜１０３N ・・・標的装置
１０５・・・管制装置
１・・・走行用モータ
３ａ，３ｂ，６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ・・・タイミングプーリー
５ａ，５ｂ・・・タイミングベルト
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ・・・駆動ローラ
１７・・・ダイレクトドライブサーボモータ
１８・・・センサドグ
１９・・・センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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