-
Die
Erfindung betrifft einen Entfernungsmesser zur Ermittlung der Entfernung
von Messobjekten, insbesondere Kampffahrzeugen, mit einem das Messobjekt
anzeigenden Anzeigeschirm und einer ersten, auf das Messobjekt richtbaren
Positionsmarke. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein
Verfahren zur Ermittlung der Entfernung von über einen Anzeigeschirm dargestellten
Messobjekten, insbesondere Kampffahrzeugen, bei welchem eine erste
Positionsmarke auf das Messobjekt gerichtet wird.
-
Vor
allem im Bereich der Wehrtechnik werden Entfernungsmesser verwendet,
bei denen sich die Entfernung eines Messobjekts über dessen Darstellung auf
einem Anzeigemonitor ermitteln lässt. Derartige
Entfernungsmesser werden insbesondere in Situationen eingesetzt,
in denen es nicht möglich ist,
Laser-Entfernungsmessgeräte
zu verwenden, da diese beispielsweise über Laser-Warngeräte erkannt werden
können.
-
Von
daher ist in der Wehrtechnik der Einsatz einfacherer Entfernungsmesser
bzw. Verfahren zur Entfernungsmessung weit verbreitet. Bekannte
wehrtechnische Entfernungsmesser weisen einen Anzeigeschirm auf,
auf dem das Messobjekt, beispielsweise ein gegnerischer Kampfpanzer, über eine
Kameraeinheit angezeigt und anhand dessen Bildgröße auf dem Anzeigeschirm dessen
Entfernung über
eine Positionsmarke ermittelt wird.
-
Bekannte
Positionsmarken sind nach Art zweier sich nach oben hin trichterartig öffnender
Linien gestaltet, die mit festem Abstand zueinander gegenüber dem
Anzeigeschirm bewegbar angeordnet sind. Zur Messung einer Entfernung
wird die Positionsmarke derart gegenüber dem Messobjekt ausgerichtet,
dass dessen Kontur seitlich an den Wänden des Trichters liegt. Hierbei
ist es erforderlich, den Trichter in horizontaler Richtung gegenüber dem Messobjekt
vorauszurichten und anschließend
durch vertikale Ausrichtung und ggf. durch ein Nachrichten in horizontaler
Richtung die Position zu finden, in welcher die Kontur des Messobjekts
an den Trichterwänden
anliegt. Durch einen Vergleich der Trichteröffnungsweite an jener Stelle,
an welcher die Kontur des Messobjekts an der Trichterwand anliegt,
mit einer Messbasis, die den tatsächlichen Abmaßen des Messobjekts
entspricht, lässt
sich der Abstand des Messobjekts, beispielsweise des Kampfpan zers,
geometrisch ermitteln. Diese Art der Entfernungsmessung ist für einen
militärischen
Gegner nicht erkennbar.
-
Als
nachteilig bei solchen Entfernungsmessern bzw. den entsprechenden
Verfahren zur Ermittlung der Entfernung hat sich erwiesen, dass
die trichterförmige
Positionsmarke sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung
gegenüber
dem zu messenden Messobjekt ausgerichtet werden muss, wodurch sich
eine vergleichsweise aufwendige Handhabung des Entfernungsmessers
ergibt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Entfernungsmesser und ein Verfahren
zur Ermittlung der Entfernung von Messobjekten anzugeben, welche sich
durch eine einfache Handhabbarkeit auszeichnen.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem Entfernungsmesser der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass
eine zweite Positionsmarke vorgesehen ist, die derart gegenüber der
ersten Positionsmarke bewegbar angeordnet ist, dass aus dem Abstand
der beiden Positionsmarken die Entfernung des Messobjekts durch
einen Vergleich mit einer Messbasis bestimmbar ist.
-
Das
Vorsehen einer zweiten, gegenüber
der ersten Positionsmarke bewegbar angeordneten Positionsmarke vereinfacht
die Handhabbarkeit des Entfernungsmessers. Die erste Positionsmarke
wird beim Richten der Kameraeinheit auf die Kontur des Messobjekts
ausgerichtet. Im Verlauf der weiteren Entfernungsmessung ist es
lediglich erforderlich, die zweite Positionsmarke in einer Richtung
an das Messobjekt heranzuführen.
Aus dem Abstand der beiden Positionsmarken lässt sich die Entfernung ermitteln.
Es ist nicht erforderlich, die Positionsmarke so wohl in horizontaler
wie auch in vertikaler Richtung zu bewegen. Es ergibt sich eine
einfache Handhabbarkeit des Entfernungsmessers.
-
In
einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die erste
Positionsmarke ortsfest gegenüber
dem Anzeigeschirm angeordnet ist. Die erste Positionsmarke lässt sich
beim Ausrichten der Kameraeinheit auf die Kontur des Messobjekts richten.
Eine gesonderte Ausrichtung der ersten Positionsmarke ist nicht
erforderlich.
-
In
weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Positionsmarken
als zueinander parallele Linien ausgebildet sind, so dass sie über ihre
gesamte Länge
betrachtet einen gleichbleibenden Abstand zueinander aufweisen.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Linien sich über die gesamte
Höhe bzw.
Breite des Anzeigeschirms erstrecken.
-
Eine
weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die erste und die zweite Positionsmarke
unterscheidbar ausgebildet sind, was die Handhabung des Entfernungsmessers
weiter verbessert.
-
Weiter
wird vorgeschlagen, dass die Farbe und/oder die Helligkeit der Positionsmarken
einstellbar ist. Es kann eine Anpassung entsprechend den gegebenen
Sichtverhältnissen
vorgenommen werden.
-
Weiter
wird vorgeschlagen, dass die zweite Positionsmarke in horizontaler
oder vertikaler Richtung bewegbar ist. Die Bewegbarkeit in einer
dieser Richtungen reicht zur Ermittlung der Entfernung von Messobjekten
aus.
-
Von
Vorteil ist eine Ausgestaltung, bei der die Bewegungen der zweiten
Positionsmarke entweder in horizontaler oder in vertikaler Richtung
erfolgen, wobei zwischen der Horizontal- und der Vertikalbewegung
gewählt
werden kann. Wird die Messbasis von einem vertikalen Basiswert,
etwa der Höhe
des Messobjekts, gebildet, erfolgt die Ausrichtung in vertikaler
Richtung, andernfalls in horizontaler Richtung.
-
Von
Vorteil ist eine Ausgestaltung, bei der ein Eingabeelement vorgesehen
ist, über
welches verschiedene Messbasen einstellbar sind.
-
Die
Messbasen können
in weiterer Ausgestaltung aus einer vorgegebenen Liste ausgewählt werden,
alternativ kann die Messbasis manuell einstellbar sein. In einer
solchen Liste können
die Abmaße
beispielsweise bestimmter Militärfahrzeugtypen gespeichert
sein.
-
In
weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zwischen einer Auswahleingabe
und einer manuellen Eingabe hin und her geschaltet werden kann.
-
Darüber hinaus
wird zur Lösung
der vorstehenden Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten
Art vorgeschlagen, dass eine zweite, gegenüber der ersten Positionsmarke
bewegbare Positionsmarke auf das Messobjekt gerichtet wird und dass
aus dem Abstand der beiden Positionsmarken die Entfernung des Messobjekts
durch Vergleich mit einer Messbasis bestimmt wird.
-
Das
Ausrichten einer zweiten, gegenüber der
ersten Positionsmarke bewegbar angeordneten Positionsmarke vereinfacht
die Entfernungsmessung. Nachdem die erste Positionsmarke beim Ausrichten
der Kameraeinheit auf die Kontur des Messobjekts gerichtet wurde,
ist es im Verlauf der Entfernungsmessung lediglich erforderlich,
die zweite Positionsmarke in einer Richtung an die Kontur des Messobjekts
heranzuführen.
Aus dem Abstand der beiden Positionsmarken lässt sich die Entfernung ermitteln. Es
ist nicht erforderlich, die Positionsmarke sowohl in horizontaler
wie auch in vertikaler Richtung auszurichten.
-
Von
Vorteil ist eine Ausgestaltung des Verfahrens, welche unter Zuhilfenahme
eines Entfernungsmessers der zuvor beschriebenen Art erfolgt.
-
Weitere
Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Entfernungsmessers sowie
des zugehörigen
Verfahrens zur Ermittlung der Entfernung von Messobjekten werden
nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
erläutert.
Darin zeigen:
-
1 eine
Ansicht eines Anzeigeschirms mit in horizontaler Richtung bewegbarer
Positionsmarke,
-
2 eine
Ansicht eines Anzeigeschirms mit in vertikaler Richtung bewegbarer
Positionsmarke,
-
3 eine
Ansicht zweier Anzeigeschirme mit einem Messobjekt in verschiedenen
Entfernungen,
-
4 ein
Anzeigeelement mit einstellbarer Messbasis,
-
5 ein
Anzeigeelement mit voreingestellten Messbasen,
-
6 ein
Anzeigeelement mit voreingestellten Messbasen,
-
7 ein
Anzeigeelement mit kombinierter Horizontal- und Vertikalmessung
und
-
8 die
Verwendung des erfindungsgemäßen Entfernungsmessers
zur Geschwindigkeitsermittlung.
-
In 1 dargestellt
ist der Anzeigeschirm 1 eines erfindungsgemäßen Entfernungsmessers,
wie dieser beispielsweise in militärischen Fahrzeugen zum Einsatz
kommt. Auf dem beim Ausführungsbeispiel
als LCD-Display ausgestalteten Anzeigeschirm 1 lassen sich über eine
in den Figuren nicht dargestellte Kameraeinheit Objekte in der Umgebung
des Fahrzeugs nach Art eines Videobildes anzeigen. In der Ausführung gemäß 1 ist
ein Messobjekt 2 angezeigt, bei dem es sich um ein gegnerisches
militärisches
Fahrzeug handelt. Der Bildausschnitt des Anzeigeschirms 1 bzw.
eine das Bild des Anzeigeschirms 1 generierende Kameraeinrichtung
ist auf das Messobjekt in Richtung des Pfeils 5 richtbar.
Zusätzlich
kann die Kameraeinrichtung auch in vertikaler Richtung richtbar
sein. Diesen Bewegungen des Kamerabildes folgt die erste Positionsmarke 3,
die ortsfest gegenüber
dem Anzeigeschirm angeordnet ist, d. h. gegenüber dem Rand des Anzeigeschirms 1 stets
die in 1 dargestellte Position einnimmt.
-
Bei
einer Entfernungsmessung wird die Kameraeinheit in eine solche Ausrichtung
gegenüber dem
Messobjekt 2 gebracht, dass die feste Positionsmarke 3 an
der einen Seite der Kontur des Messobjekts 2 anliegt.
-
Durch
Bewegen einer zweiten Positionsmarke 4, die in 1 in
strichlinierter Darstellung dargestellt ist, an die gegenüberliegende
seitliche Kontur des Messobjekts 2 ist das Messobjekt 2 passend
in dem Raum zwischen den beiden Positionsmarken 3, 4 angeordnet.
Aus dem Abstand A der beiden Positionsmarken 3, 4 lässt sich
durch Vergleich mit einer Messbasis der Abstand zu dem Messobjekt 2 ermitteln,
vgl. 3. Bei dem Beispiel in 3 ist das Messobjekt 2 zwischen
die beiden Positionsmarken 3 und 4 eingepasst,
so dass der Abstand der beiden Positionsmarken 3, 4 der
Bildgröße des Messobjekts in
horizon taler Richtung entspricht. Im linken Bereich des Anzeigeschirms 1 ist
ein nach Art eines Touchscreens gestaltetes Eingabeelement 6 vorgesehen, das
eine Auswahlliste 7 verschiedener Messbasen von 2,5 m bis
10 m aufweist. Beim Ausführungsbeispiel
ist eine Messbasis von 10 m gewählt,
d. h. die Länge
des Fahrzeugs beträgt
10 m. Diese Länge kann
vom Bediener der Messvorrichtung geschätzt werden. Auch ist es möglich, in
der Auswahlliste verschiedene Längen
entsprechend gängiger
Messobjekte, beispielsweise häufig
anzutreffender Fahrzeugtypen, vorzusehen. Auch können die Typenbezeichnungen
der Fahrzeuge in der Liste direkt auswählbar sein.
-
Da
die tatsächlichen
Abmaße
des Messobjekts 2 bei der Messung als bekannt vorausgesetzt werden,
lässt sich
aus dem Abstand A der beiden Positionsmarken 3, 4,
d. h. der Bildgröße des Messobjektes,
die Entfernung zu dem Messobjekt 2 rechnerisch bestimmen,
wie dies in der Anzeigefläche
10 im unteren, rechten Bildrand des Anzeigeschirms 1 angezeigt
wird. Bei dem Beispiel gemäß 3,
links beträgt
der Abstand 200 m. Wie im rechten Bereich von 3 dargestellt,
bei welchem die Bildgröße des Messobjekts 2 halb
so groß ist
wie im linken Teil der 3, ergibt sich eine doppelt
so große
Entfernung, nämlich
400 m.
-
Wie 3 weiter
erkennen lässt,
ist das Eingabeelement 6 im unteren Bereich mit zwei Schaltflächen 8, 9 versehen.
Der Schalter 8, der mit einem „M” für „manuelle Eingabe” versehen
ist, dient zum Umschalten zwischen der Eingabe der Messbasis anhand
einer Auswahlliste 7, oder einer manuellen Eingabe, vgl.
z. B. 4.
-
Über den
Schalter 9 lässt
sich zwischen vertikaler und horizontaler Messung umschalten, wie eine
Vertikalmessung in 2 dargestellt ist.
-
Eine
Vertikalmessung wird immer dann durchgeführt, wenn eine Messbasis in
vertikaler Richtung bekannt ist, insbesondere die Höhe eines Messobjekts 2.
Die vertikale Messung erfolgt in analoger Weise zu der anhand von 1 beschriebenen Horizontalmessung.
Die Vertikalmessung hat gegenüber
einer Horizontalmessung den Vorteil, dass eine Schrägstellung
eines Messobjekts, beispielsweise eines nicht wie in den Figuren
quer sondern schräg
angezeigten Fahrzeugs keinen Einfluss auf das Messergebnis hat.
Im Falle größerer Schrägstellungen
ist es bei einer Horizontalmessung nämlich erforderlich, für die Messbasis
nicht nur die tatsächliche
Länge des
Messobjekts 2 sondern auch dessen Winkel gegenüber dem
Kamerabild zu berücksichtigen,
welcher üblicherweise
geschätzt
wird. Solche Schätzungen
sind bei einer Vertikalmessung üblicherweise nicht
erforderlich, da beispielsweise Geländeunebenheiten usw. vergleichsweise
wenig Einfluss auf das Ergebnis einer Vertikalmessung haben.
-
Weitere
Einzelheiten des Entfernungsmessers sowie des Verfahrens zur Messung
der Entfernung von Messobjekten werden nachfolgend anhand der 4 bis 7 erläutert.
-
In 4 dargestellt
ist ein Anzeigeschirm 1, bei dem das Eingabeelement 6 über eine
manuelle Eingabe 11 verfügt, bei der alle denkbaren
Messbasen über
die dargestellten Pfeiltasten einstellbar sind. Über den Schalter 8 kann
auf eine Auswahlliste von vorgegebenen Messbasen umgeschaltet werden.
Die vorgegebenen Messbasen können
zum Beispiel den Abmessungen gängiger
Militärfahrzeuge entsprechen,
die in der Liste aufgeführt
sind. Über den
Schalter 9 kann wiederum zwischen Vertikal- und Horizontalmessung
hin- und her geschaltet werden.
-
In 5 dargestellt
ist eine Vertikalmessung. Die Höhe
des Messobjekts 2, d. h. die Messbasis beträgt 1,8 m.
Die Messbasis ist anhand der Auswahlliste 7 des Eingabeelements 6 ausgewählt. Die
ortsfeste Positionsmarke 3 ist am einen Ende des Messobjekts 2 ausgerichtet,
die zweite Positionsmarke 4 ist in vertikaler Richtung
hin- und herbewegbar und an der Kontur des Messobjekts 2 ausgerichtet.
Aus dem Abstand A der beiden Positionsmarken 3, 4 und der
zuvor definierten Messbasis von 1,8 m ergibt sich geometrisch ein
Abstand von 100 m, vgl. Anzeigefläche 10.
-
In 6 ist
eine Ausführung
des Entfernungsmessers dargestellt, bei welcher der Anzeigeschirm 1 zwei
Auswahllisten 7, einerseits für eine Horizontalmessung, andererseits
für eine
Vertikalmessung aufweist. Bei dem in 6 dargestellten
Betriebszustand ist eine Horizontalmessung mit einer Messbasis von
10 m eingestellt.
-
In 7 dargestellt
ist der Anzeigeschirm 1 gemäß 6, wobei
bei dem Betriebszustand in 7 gleichzeitig
eine Horizontal- wie auch eine Vertikalmessung durchgeführt werden.
Hierzu werden zwei Messbasen, einerseits eine Messbasis für die Horizontalmessung
von 10 m, die der Länge
des kampffahrzeugartigen Messobjekts 2 entspricht, andererseits
eine Messbasis von 1,8 m für
die Vertikalmessung gemäß der Höhe des zweiten
Messobjekts 2 eingestellt. Es ergibt sich ein Abstand von
200 m.
-
Wie
sich den vorstehenden Ausführungsbeispielen
entnehmen lässt,
weisen die Positionsmarken 3, 4 eine Höhe auf,
die sich quasi über
die gesamte Höhe
des Anzeigeschirms 1 erstreckt. Im Falle einer Vertikalmessung
erstreckt sich die Breite der Positionsmarken 3, 4 über quasi
die gesamte Breite des Anzeigeschirms, so dass eine Ausrichtung
der bewegbaren Positionsmarke 4 gegenüber dem Messobjekt in einer
Richtung ausreicht, vgl. z. B. 1.
-
Die
Positionsmarken sind unterscheidbar ausgebildet, beim Ausführungsbeispiel
einerseits als durchgehende und andererseits als unterbrochene Linie.
Die Farbe und die Helligkeit der Positionsmarken sind entsprechend
den Sichtverhältnissen
einstellbar gestaltet.
-
In 8 ist
eine weitere Anwendung des Entfernungsmessers 1 zur Bestimmung
einer Geschwindigkeit von Messobjekten dargestellt. Dabei wird als
Messbasis eine vorgegebene Distanz D, beispielsweise 50 m, verwendet
und die zweite Positionsmarke 4 entsprechend der auf dem
Anzeigeschirm dargestellten Bildweite gegenüber der ersten Positionsmarke 3 ausgerichtet,
wozu in einem ersten Schritt eine Entfernungsmessung durchgeführt und die
Entfernung gespeichert wird. Zur Messung der Fahrgeschwindigkeit
des Messobjekts 2 wird zunächst die feste Positionsmarke 3 mit
einem gewissen Abstand vor dem Messobjekt 2 positioniert,
vgl. Zustand (a). Sobald das Messobjekt die feste Positionsmarke 3 erreicht
(vgl. Zustand (b)) wird durch Tastendruck das Erreichen der Positionsmarke 3 bestätigt. Ebenso
wird durch Tastendruck bestätigt,
wenn das Messobjekt 2 die bewegbare Positionsmarke 4 erreicht
hat, vgl. Zustand (c). Aus der zwischen den beiden Tastendrücken liegenden
Zeitdifferenz und der eingestellten Distanz D lässt sich die Geschwindigkeit
des Messobjekts ermitteln, beim Aus führungsbeispiel 20 km/h. Auch
die Durchführung
einer solchen Geschwindigkeitsmessung bleibt dem militärischen
Gegner unbemerkt.
-
Der
erfindungsgemäße Entfernungsmesser für militärische Anwendungen
zeichnet sich durch eine einfache Bedienbarkeit aus. Es ist nicht
erforderlich, eine Positionsmarke in mehreren Richtungen zu bewegen.
-
- 1
- Anzeigeschirm
- 2
- Messobjekt
- 3
- erste
Positionsmarke
- 4
- zweite
Positionsmarke
- 5
- Richtung
- 6
- Eingabeelement
- 7
- Auswahlliste
- 8
- Schaltfläche, Schalter
- 9
- Schaltfläche, Schalter
- 10
- Anzeigefläche
- 11
- manuelle
Eingabe
- A
- Abstand
- D
- Distanz