DE102014002918A1

DE102014002918A1 - System zum Kampftraining mit Schusswaffen

Info

Publication number: DE102014002918A1
Application number: DE102014002918.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-03

Abstract

Für Personen, die Schusswaffen zum Selbstschutz oder zum Angriff einsetzen ist das Kampftraining wichtig. Beim realitätsnahen Training werden meistens Markierer (Paintball) eingesetzt, um Treffer beim Gegner sichtbar und spürbar zu machen. Nachteile und Einschränkungen: • Hoher Aufwand • Verletzungsgefahr • Behinderung durch Schutzkleidung • Verschmutzung durch Farbgeschosse Bestandteile • Trainingskleidung verschiedene Farben (T-Shirt, Weste, Sturmhaube) in einmaliger Farbe • Waffe, Waffenattrappe oder Platzpatronenwaffe • Kamera, fest an der Waffe montiert, gegebenenfalls mit Optik, die in die Richtung schaut, in die die Waffe zielt. • Bildauswertung • Auslösemechanismus für die Bildaufnahme/Bildauswertung bei Schussauslösung. • Datenübertragungssystem • Anzeigesystem Die Bildverarbeitung wird „eingeschossen”. Die Bildverarbeitung kennt den Punkt im aufgenommenen Bild, der dem Treffpunkt der Waffe entspricht. Nach Auslösung untersucht die Bildverarbeitung den Punkt, der dem Treffpunkt der Waffe entspricht. Erkennt sie eine Farbe eines Trainingspartners, so wertet sie das als Treffer und gibt diese Information an das Anzeigesystem weiter. Das Anzeigesystem ist ein Trainingsrechner oder ein Gerät, das den Getroffenen direkt informiert. Beispiele Ohrhörer mit akustischem Signal oder Elektroimpulsgerät welches einen kurzen Schmerz beim Getroffenen auslöst. Für das Kampftraining mit Platzpatronenwaffen und Waffenattrappen.

Description

Stand der Technik:
Für Soldaten, Polizeibeamte und andere gefährdete Personen ist die Schusswaffe das bevorzugte Verteidigungsmittel.
Um eine solche Schusswaffe effektiv einsetzen zu können muss man mit ihr kämpfen üben. Solche Trainings sind umso besser, je realistischer sie sind.
Derartige Trainings werden teilweise auch als Freizeitsport (Paintball) gemacht.
Die derzeit besten realistischen Trainings sind die Trainings im Schiesskino und die Rollenspiele mit Markierern. (Paintball, Simunition, Softair, Lasersysteme).
Das Training im Schiesskino ist nur beschränkt realistisch, weil die abgespielte Szene immer vergleichsweise künstlich ist und der auf der Leinwand dargestellte Gegner niemals so direkt, variantenreich und realistisch reagiert, wie ein echter Gegner es in Wirklichkeit tut. Der Schütze selbst muss sich in der Regel nicht taktisch verhalten. Seine eigenen Bewegungsmöglichkeiten sind eingeschränkt und werden nicht oder nur unvollständig bewertet.
Der Vorteil des Schiesskinos ist, dass gefahrlos mit scharfer Munition geübt werden kann.
Vergleichsweise realistisch ist das Training mit Markierern. Hier treffen reale Gegner aufeinander, die im realen Umfeld gewinnen wollen. Dadurch entstehen Kampfsituationen, die eine gute Vorbereitung auf einen realen Kampf bieten.
Die meisten Markierer basieren darauf, Farbgeschosse mit relativ geringer Energie zu verschießen. Die Farbgeschosse zerplatzen bei einem Treffer und man kann nach dem Trainingslauf anhand der Farbmarkierungen sehen, wo die einzelnen Teilnehmer getroffen wurden.
Das Training mit solchen Markierern setzt in der Regel Schutzkleidung voraus. Zu mindest ein Kopfschutz und ein Halsschutz ist erforderlich. Körpertreffer führen trotzdem in der Regel zu schmerzhaften Verletzungen. (Blaue Flecken, Trauma). Auch schwere Verletzungen durch die Geschosse nicht auszuschließen.
Bei all diesen Trainings sind besondere Gelände oder Gebäude erforderlich. Die Geschosse haben in der Regel eine Reichweite von 100 m und mehr. Sie dürfen keine unbeteiligten Personen gefährden.
Die Geschosse verschmutzen die Trainingsgelände in der Regel deutlich. Ein Training mit Paintball, Simunition oder Softair in einem normalen Bürogebäude hinterlässt in jedem Fall Schäden und erfordert im Anschluss intensive Reinigung.
Eine Paintballhalle ist in der Regel mit Farbe total verschmutzt. Eine solche Halle kann normalerweise nicht für andere Zwecke genutzt werden. Es entsteht erhebliche Rutschgefahr durch die Farbe der zerplatzten Farbgeschosse.
Die bekannten Lasertrainingssysteme verwenden einen Laserstrahl, der mit einer Trainingswaffe verschossen wird. Der Trainingspartner muss Empfänger an seiner Kleidung tragen, die erkennen wenn er von einem Laserstrahl getroffen wurde.
Die Trefferposition kann in der Regel nur ungenau bestimmt werden.
In der Literatur sind auch Systeme beschrieben, die eine Waffe mit einer Kamera verbinden, die bei Betätigen des Abzugs ein Bild speichern. Dieses Bild ist lediglich zur nachträglichen manuellen Auswertung vorgesehen.
Das von mir beschriebene System erhält sein Leben erst dadurch, dass eine Bildverarbeitung in Echtzeit die Trefferlage ermittelt und zur Verfügung stellt.
Innovation
Das Trainingssystem, welches hier beschrieben wird, ist ein rein optisches System. Es basiert auf 5 Komponenten.

1. Die Trainingsteilnehmer tragen jeweils normale Kleidungsstücke, bei denen die Trefferbereiche eine Farbe haben, die im Trainingsumfeld nicht vorkommt. Jeder Teilnehmer hat eine andere Farbe.
2. An den Trainingswaffen sind Kameras montiert, die im Moment der Schussauslösung ein Bild aufnehmen. Dieses Bild wird direkt in Echtzeit ausgewertet und es wird erkannt, ob ein Treffer erzielt wurde. Dies wird daran erkannt, ob das Bild an der Stelle, an der die Waffe treffen würde, die Farbe eines Teilnehmers erkennt.
3. Die Trefferinformation wird direkt über Funk o. Ä. an den zentralen Trainingsrechner oder/und an den Partner weitergegeben, der getroffen wurde.
4. Der zentrale Trainingsrechner gibt die Trefferinformationen über Funk o. Ä. an die getroffenen Spieler weiter. Weiterhin ermöglicht er dem Spielleiter in Echtzeit einen Überblick über den Spielstand.
5. Jeder Trainingsteilnehmer trägt einen Empfänger, mit dem er die Information erhält, dass er getroffen wurde. Der Empfänger kann dem Spieler die Information getroffen zu sein über verschiedene Signale mitteilen. Beispiele: Akustisch, optisch über ein Lichtsignal, über ein Vibrationsgerät oder über ein Stromsignal. Das Stromsignal ist vom Trainingseffekt sicher am realistischsten, da es sehr intensiv sein kann und auch im Eifer des Gefechtes nicht übersehen wird. Verschiedene Stufen sind möglich, wie z. B. „getroffen” und „ausgeschieden”.

Bei dem Trainingssystem werden keine Projektile verschossen und es wird auch kein Laserlicht emittiert.
Damit ist es nach außen völlig sicher und es müssen keine besonderen Schutzvorkehrungen getroffen werden.
Als Trainingswaffen können z. B. Platzpatronenwaffen oder Waffenattrappen eingesetzt werden. Werden Waffenattrappen eingesetzt, so ist das Trainingssystem vollkommen Emissionsfrei. Es entstehen durch das System keine Verschmutzungen und Beschädigungen im Trainingsraum oder Trainingsgelände.
Dadurch sind die Betriebskosten für das Training kaum noch wahrnehmbar. Auf der anderen Seite kann man praktisch alle vorhandenen Räumlichkeiten ohne große Nachteile nutzen. Auch praktisch jedes zivile Gebäude kann ohne große Nachteile für ein Training genutzt werden.
Auf Basis dieser Gegebenheiten lässt sich ein realitätsnahes Training in bisher nicht möglicher Vielfalt und Intensität realisieren.
Die Kamera speichert das Bild eines jeden Schusses. Durch die Auswertung dieser Bilder können Schiessfehler im Anschluss an das Training detailliert ausgewertet werden. Man kann bei jedem Schuss, vor allem auch bei Fehlschüssen genau sehen, wo sie hingegangen sind.
Dadurch lassen sich Schiessfehler, aber auch Koordinationsfehler und Bewegungsfehler in bisher noch nicht verfügbarer Weise analysieren. Der Lerneffekt ist besser, als bei jedem anderen System.
Details
Kleidung des Spielers
Jeder Teilnehmer am Training (Spieler) trägt Kleidung, die eine Farbe hat, die ansonsten im Trainingsumfeld nicht vorkommt.
In der Regel wird dafür ein T-Shirt ausreichen, da Körpertreffer als wirksame Treffer betrachtet werden. Eventuell kommt noch eine „Sturmhaube” dazu, wenn man Kopftreffer mit erfassen will.
Bei normaler Beleuchtung können normale Farben verwendet werden, die im Trainingsumfeld nicht vorkommen. In der Regel sind insbesondere Farben wie Pink, Orange etc. geeignet. Es können aber auch andere Farben sein.
Für das Training bei Nacht können Farben verwendet werden, die bei Beleuchtung mit Infrarotlicht unterschiedliche Signaturen abgeben.
Die Infrarotbeleuchtung bei Nachttraining kann entweder über eine komplette Beleuchtung des Trainingsgeländes, eine Beleuchtung, die in die Kameraeinheit integriert ist, oder die Beleuchtung des Nachtsichtgerätes des Spielers realisiert werden.
Die Integration der Beleuchtung in die Kameraeinheit hat den Vorteil, dass nur ein kurzer Blitz im Augenblick der Aufnahme des Bildes erforderlich ist.
Trainingswaffen für Platzpatronen
Waffen, die Platzpatronen verschießen, kommen der Realität beim Training am nächsten. Der Knall, das Mündungsfeuer und mit Einschränkungen der Rückstoss bilden eine echte Waffe am besten ab. Sogar die Geruchsentwicklung ist vergleichbar.
Solche Waffen müssen real mit (Platz-)Patronen geladen werden. Damit ist auch das Trainingsverhalten bezüglich Nachladen und leer geschossener Waffe absolut realitätsnah.
Viele moderne Platzpatronenwaffen sind vom Gewicht und der Handlage perfekte Nachbildungen von realen Waffen. Es können aber auch reale Waffen verwendet werden, aus denen Platzpatronen verschossen werden.
Viele dieser Waffen bieten unterhab des Laufes oder am Schaft eine Schiene an der die Kameraeinheit befestigt werden kann.
Damit lassen sich solche Waffen mit sehr wenig Aufwand in Trainingswaffen für unser System umrüsten. Die Kameraeinheit muss lediglich an der Schiene befestigt werden und die Bildverarbeitung muss „eingeschossen” werden.
Zum Auslösen der Kameraeinheit/Bildverarbeitung wird in der Regel ein Sensor verwendet, der den Schuss erkennt. Das kann z. B. einer der folgenden Sensoren sein:

• Beschleunigungssensor, der auf den Rückstoss reagiert
• Initiator, der erkennt, dass der Schlitten oder Verschluss einer Selbstladewaffe seine Position verlässt
• Ein Mikrofon, dass Mündungsknall erkennt
• Ein Körperschallmikrofon, welches die Detonation der Ladung in der Waffe erkennt.
• Ein Schalter, Initiator oder Sensor an der Abzugseinheit. (Ist die schlechteste Lösung)

Dieses Signal kann gegebenenfalls geringfügig verzögert werden, um das Schussverhalten der realen Waffe ideal abzubilden.
Natürlich kann die Kameraeinheit auch an anderer Position an der Waffe befestigt oder in die Waffe eingebaut werden.
Attrappen als Trainingswaffen
Wenn Platzpatronenwaffen Nachteile für das angestrebte Training haben, können auch beliebige Attrappen als Waffen verwendet werden.
Gründe, die gegen die Verwendung der Platzpatronenwaffen sprechen können sind z. B.:

• Nach dem Training müssen die leeren Hülsen der Platzpatronenwaffen eingesammelt werden.
• Der Geruch von verbranntem Pulver ist in manchen Gebäuden nicht erwünscht.
• Der Knall oder die realistische Optik der Waffen erregen zu viel Aufmerksamkeit im Umfeld
• Die Kosten für das Verbrauchsmaterial „Platzpatronen” sind unerwünscht.
• Die außen an der Waffe angebrachte Kameraeinheit verhindert den normalen Gebrauch eines unmodifizierten Holsters.

In Attrappen ohne waffentechnische Funktion kann die Technik der Kameraeinheit perfekt untergebracht werden. Damit wird die Form der Waffe nicht verändert und sie passt perfekt in das gewohnte Holster.
Als Grundmaterial für solche Attrappen können auch Holz, Kunststoff oder ähnliche Materialien verwendet werden, so dass die Waffen direkt als ungefährliche Trainingswaffen erkennbar sind.
Natürlich können auch Dekowaffen oder echte Waffen verwendet werden, die entsprechend umgebaut sind.
Das fehlende Mündungsfeuer kann durch Lampen (z. B. LED), die im Augenblick der Auslösung kurz aufblitzen simuliert werden. Der Schussknall kann durch einen Lautsprecher, der in die Waffe integriert ist, simuliert werden.
Das Schussverhalten kann auch durch eine „Blowback-Einheit”, wie sie aus einigen CO2-Waffen bekannt ist, simuliert werden.
Zum Auslösen wird ein Schalter oder ähnlicher Sensor verwendet, der den Abzug ersetzt oder mit einer Nachbildung eines Abzugs verbunden ist.
Die Kameraeinheit
Die Kameraeinheit besteht aus folgenden Hauptkomponenten

• Bildsensor (in der Regel handelsüblich)
• Optik um einen auf die Einsatzweite der Trainingswaffe angemessenen Bildausschnitt zu realisieren
• Microcontrollereinheit. Diese Einheit steuert den kompletten Ablauf, liest das Bild vom Bildsensor, speichert es gegebenenfalls ab, wertet es aus und übergibt die Ergebnisse an die Sendeeinheit
• Sendeeinheit. Diese Einheit überträgt die Ergebnisse der Bildauswertung an den zentralen Spielcomputer und/oder an andere Spieler. Gegebenenfalls überträgt sie auch komplette Bilder und hilft bei der Konfiguration der Kameraeinheit. Die Sendeeinheit wird in der Regel mit Funk realisiert.

Optionale Ergänzungen

• Speicherkarte. Auf dieser Speicherkarte können die Bilder gespeichert werden, um sie für eine spätere detaillierte Auswertung zu archivieren
• Empfangseinheit im Kamerasystem. Wird eine Empfangseinheit hinzugefügt, so kann über diese Schnittstelle eine Konfiguration der Kameraeinheit vorgenommen werden. Ebenfalls kann dann über diese Schnittstelle die Übertragung von Bildern abgerufen werden.
• Herkömmliche Schnittstelle. Mit einer seriellen Schnittstelle, USB, Infrarotschnittstelle oder ähnliches kann häufig eine höhere Datenrate erzielt werden, als über die Funkverbindung. Das kann für Konfigurationsaufgaben und das Übertragen von Bildern vorteilhaft sein.
• Infrarotbeleuchtung. Dient dazu, die Kamera auch nachttauglich zu machen.
• Andere Bildtechnik. Bei fortschreitender Entwicklung ist z. B. auch der Einsatz von Wärmebildkameras vorstellbar. Dann sind zusätzliche Techniken erforderlich, um Bilder einzelnen Spielern zuzuordnen. Dies kann z. B. über die Positionsdaten der Spieler und die Richtung (Himmelsrichtung) und Position der Waffe passieren. Ebenso ist Kleidung vorstellbar, die die Wärmesignatur mit einem Muster überlagert.

Funktionsweise der Kameraeinheit/Bildverarbeitung (Grundalgorithmus)
Die Mikrocontrollereinheit speichert mindestens folgende Informationen:

• Lage des Treffpunktes der Waffe im Bild
• Farbprofil der Spieler

Da die Kamera fest an der Waffe montiert ist, liegt der Treffpunkt der Waffe immer im gleichen Bereich im Bild der Kamera. Dies gilt näherungsweise in einem realistischen Entfernungsbereich
Damit kann die Bildauswertung die Information „getroffen” ermitteln, wenn sie in dem definierten Bildbereich die entsprechende Farbe sieht.
Erweiterte Algorithmen
Ein erweiterter Algorithmus betrachtet auch das Umfeld des eigentlichen Trefferbereichs. Dieser Algorithmus wird weiter unten beschrieben.
Farbprofil der Spieler: Die zentralen Kleidungsstücke der Spieler haben unterschiedliche Farben. Diese Farben müssen der Bildauswertung bekannt sein, damit sie sie erkennen kann. Dabei kann ein Unschärfebereich definiert werden, um kleinen Schwankungen der Farbe zu entsprechen und eine sichere Erkennung zu ermöglichen.
Einem Spieler können mehrere Farben zugeordnet werden, wenn er mehrere relevante Kleidungsstücke trägt.
Ein T-Shirt und eine Sturmhaube werden in der Regel nicht die gleiche Farbe haben. Wird noch eine Hose oder eine Weste etc. einbezogen, so können noch mehr Farben für einen Spieler dazukommen.
Ein T-Shirt oder ein anderes Kleidungsstück ergibt im Bild immer die Gesamtfläche eines Körpers. Bei der Bewertung eines Treffers ist es sinnvoll, einen Treffer in der Mitte der Fläche als wirksamen Treffer höher zu bewerten, als einen Treffer im Randbereich.
Die Größe der Fläche im Bild ist abhängig von der Perspektive, der Körperhaltung, der eventuell verwendeten Deckung und der Entfernung unterschiedlich. Um diesen Faktoren weitgehend gerecht zu werden, kann man unterschiedlich breite Randbereiche definieren.
Beispielsweise kann man konfigurieren, dass ein bestimmter Anteil als Randbereich gilt und der Rest als tödlicher Bereich.
Ist ein Körper beispielsweise 50 cm breit, Können beispielsweise 20%, also 10 cm Randbereich definiert werden.
Erscheint der Körper im Bild 100 Punkte breit, so sind die äußeren 20 Punkte der erkannten Fläche Randbereich. Alles was innen liegt, wird als tödlich betrachtet.
Erscheint der Körper im Bild 20 Punkte breit, so sind die äußeren 4 Punkte der erkannten Fläche Randbereich. Alles was im inneren Bereich liegt, wird als tödlich betrachtet.
Die erkannte Fläche kann Löcher haben. Bei einer Sturmhaube beispielsweise sind Löcher für die Augen vorgesehen. Diese haben nicht die gewünschte Farbe, müssen aber ebenso als Treffer erkannt werden.
Das Gleiche gilt, wenn eine Waffe vor den Körper gehalten wird. Die Waffe und die Arme werden in der Regel nicht die gewünschte Farbe haben. Solche Löcher würden zur Verfälschung des Ergebnisses führen. Sie können durch Algorithmen, die das Umfeld betrachten, erkannt und ausgeblendet werden.
Damit ergibt sich beispielsweise folgender Algorithmus:

1. Starte am Treffpunkt der Waffe im Bild.
2. Gehe in verschiedenen Richtungen nach Außen
3. Erkenne ich einen Übergang von der gewünschten Farbe auf eine andere Farbe, so habe ich einen Randpunkt der Fläche erkannt. Gehe trotzdem weiter nach außen. Erkenne ich einen weiteren Übergang von der gewünschten Farbe, verwende ich diesen Punkt, da der vorherige Punkt nur durch eine Störung zustande gekommen ist.
4. Habe ich in allen 4 Himmelsrichtungen entsprechende Farbübergänge erkannt, so liegt der Treffpunkt im Ziel und ich kann aus den ermittelten Werten die Grenzen der Fläche interpolieren.
5. Übergebe das Ergebnis

Je mehr Suchpfade nach außen verwendet werden, umso genauer kann ich die Kontur der Fläche berechnen.
Wenn ich viele Suchpfade nach außen verwende, kann ich einen bestimmten Anteil der Suchpfade als Fehlmessungen auswerten. Dadurch wird meine Messung fehlertoleranter.
Der Algorithmus berechnet den Randbereich falsch, falls der Spieler eine Deckung benutzt. Dies kann bei der nachträglichen Betrachtung der Bilder korrigiert werden.
Alternativ zur hier beschriebenen Funktion kann die Kameraeinheit das Bild auch komplett zu einem externen Rechner übertragen, der die Bildauswertung übernimmt.
Auch andere Algorithmen können verwendet werden, die eine teilweise unterbrochene Fläche vervollständigen.
Beispiel:
Es sind 3 Spieler am Spiel beteiligt.
Spieler 1 trägt ein rotes T-Shirt, Spieler 2 trägt ein gelbes T-Shirt und Spieler 3 trägt ein oranges T-Shirt.
Jeder hat eine Pistolenattrappe, an der die oben beschriebene Technik montiert ist.
Spieler 1 betätigt den Abzug seiner Pistolenattrappe und zielt dabei auf Spieler 2. Er halt die Waffe so, dass er Spieler 2 zentral treffen würde.
Über den Schalter am Abzug wird die Kamera an der Waffe ausgelöst und macht ein Bild. Sie erkennt an dem Bildpunkt, an dem die Treffer der Waffe liegen, die gelbe Farbe des T-Shirts von Spieler 2.
Sie vermisst den Abstand vom Treffpunkt bis zum Rand der gelben Fläche und erkennt daraus einen zentralen Treffer. Das aufgenommene Bild speichert sie auf einer Speicherkarte ab.
Die Information des Treffers übermittelt die Kamera über Funk an den getroffenen Spieler 2. Der Empfänger von Spieler 2 ist mit einem Elektroimpulsgerät gekoppelt (schwacher Elektroschocker). Spieler 2 erhält einen Elektroimpuls und weiss nun genau, dass er ausgeschieden ist.
Nach Ende des Spiels betrachten die Spieler und der Trainer das aufgenommene Bild von der Speicherkarte. Sie sehen den Spieler 2 und sein Umfeld im Augenblick des Treffers. Der Treffpunkt ist markiert.
Es ist zu sehen, dass Spieler 2 die möglichen Deckungen in seiner Nähe nicht genutzt hat. Nach dieser Besprechung geht es in die nächste Runde. Spieler 2 verhält sich nun viel besser und wird nicht mehr getroffen.

Claims

System zum realistischen Kampftraining für Schusswaffen und Attrappen dadurch gekennzeichnet, dass Folgende Komponenten miteinander kombiniert werden: • Ziele, die im Trainingsumfeld durch eine ansonsten nicht vorkommende Farbe oder ähnliche Signatur gekennzeichnet sind. • Kameras, die an Waffen oder Nachbildungen von Waffen montiert sind und in die Richtung des Treffpunktes der Waffen ausgerichtet sind. • Falls erforderlich, eine Optik, die den Bildausschnitt der Trainingssituation entsprechend anpasst. • Einen Auslösemechanismus, der die Bildaufnahme und/oder die Bildverarbeitung startet. Der Mechanismus erkennt, wann der Schütze einen Schuss auslöst. • Eine Bildverarbeitung, die prüft, ob das Ziel getroffen wurde. Gegebenenfalls führt die Bildverarbeitung weitere Schritte durch, um die Qualität des Treffers zu bewerten. • Falls erforderlich ein Datenübertragungssystem, welches die Ergebnisse der Bildverarbeitung an das Anzeigesystem weitergibt. • Ein Anzeigesystem, welches die Treffer anzeigt. Ich erhebe Anspruch auf das Gesamtsystem sowie die Teilkomponenten, sofern sie vorgesehen sind, das Gesamtsystem daraus zusammenzusetzen. Details Ziele Beim Kampftraining mit Schusswaffen sind die Ziele in der Regel die Trainingspartner. Jeder der Trainingspartner trägt an zentralen Trefferbereichen Kleidung, die eine Farbe hat, die im Trainingsumfeld ansonsten nicht vorkommt. Beispiele sind pinkfarbenes T-Shirt und rote Sturmhaube. Die Kennzeichnung der Ziele kann auch im nicht sichtbaren Lichtbereichen stattfinden. Neben Trainingspartnern können auch andere Zielgegenstände definiert werden, die durch eine bestimmte Farbe gekennzeichnet sind. Details Kamera Bei der Kamera handelt es sich um eine elektronische Kamera, die in der Lage ist Bilddaten für eine digitale Bildverarbeitung zu liefern. Die Kamera wird an der Waffe montiert, so dass sie in Schussrichtung zeigt. Die Montage muss so fest sein, dass sich das Bild der Kamera in Bezug auf den Treffpunkt der Waffe nicht durch die Bewegung der Waffe verschiebt. (Rückstossfest und schlagfest) In der Praxis werden häufig Zieloptiken an Waffen montiert. Die dabei verwendeten Montagesysteme sind ein gutes Beispiel für geeignete Montagesysteme. Bei vielen Waffen sind derartige Montageschienen schon vorhanden, so dass nur die Kamera mit einem entsprechenden Klemmmechanismus ausgestattet werden muss. Die Montage der Kamera an der Waffe ist insbesondere sinnvoll, wenn es sich um eine scharfe Waffe, eine Platzpatronenwaffe oder eine CO2 Waffe handelt. Wird eine Waffenattrappe verwendet, so kann die Kamera auch in die Waffe eingebaut werden. Details Auslösemechanismus: Der Schuss wird in der Regel mit dem Abzug ausgelöst. Ein Schalter (mechanisch oder elektronisch) am Abzug ist geeignet, tun die Schussauslösung zu erkennen. Wird mit dem Abzug tatsächlich ein Schuss ausgelöst (scharf, Platzpatrone, CO2 oder Ähnlich), so können auch bessere Sensoren zur Erkennung der Schussauslösung verwendet werden. Dies sind insbesondere Beschleunigungssensoren, induktive oder kapazitive Initiatoren, Körperschallmikrofone oder Mikrofone. Es ist jeder Sensor geeignet, der die Auslösung eines Schusses durch den Schützen erkennt. Erläuterung Bildverarbeitung: Die Bildverarbeitung wird vor dem eigentlichen Training eingeschossen. Das heißt, es wird der Bildpunkt oder die Koordinaten des Bildpunktes ermittelt, der dem Treffpunkt der Waffe entspricht. Diese Information wird gespeichert. Damit steht er für das Training zur Verfügung. Die Bildverarbeitung wertet das Bild aus, welches unmittelbar bei der Schussauslösung aufgenommen wurde. Sie weiß, wo im Bild der Schuss trifft, da die Kamera fest mit der Waffe verbunden und eingeschossen ist. Die Bildverarbeitung prüft die Farbe am Treffpunkt der Waffe. Wird die Farbe eines Trainingspartners oder Trainingsziels erkannt, so wird dieses Ergebnis an das Anzeigesystem weitergegeben. Der Trainingspartner wird direkt informiert, wenn er getroffen wird. Die Bildverarbeitung verfügt in der Regel zusätzlich über Algorithmen, die die Qualität eines Treffers erkennen können. Dazu vermessen, interpolieren und skalieren Sie die Trefferfläche des Partners im Umfeld des Treffpunktes der Waffe. Die Trefferflächen erscheinen in der Regel als Rechteck mit abgerundeten Ecken. Dennoch können Teile der Trefferfläche verdeckt sein, beispielsweise durch die Schusshand oder die Waffe des Partners. Auch könnten Verschmutzungen der Trainingskleidung zu Fehlern in der Treffererkennung führen. Um solche Fehler zu vermeiden analysiert die Bildverarbeitung auch das nähere Umfeld des Treffpunktes der Waffe. Wird dort die Farbe eines Trainingspartners erkannt, so wird die Fläche des Trainingspartners interpoliert. Wenn die Fläche des Partners berechnet ist, kann berechnet werden, wie weit sich der Treffpunkt der Waffe im Inneren der Fläche oder im Randbereich befindet. So kann ein Treffer im Randbereich geringer gewertet werden und ein Trainingspartner scheidet erst nach einer bestimmten Zahl von Treffern in diesem Bereich aus, während ein Treffer im Inneren der Fläche zum sofortigen Ausscheiden des Trainingspartners führt. Beispielsweise kann ein Randbereich von 20% festgelegt werden. Liegt der Treffer auf den ersten 20% des Weges vom Rand der Fläche bis zum Mittelpunkt der Fläche, so wird das als minderwertiger Treffer gewertet. Liegt der Treffpunkt auf den letzten 20% des Weges vom Rand bis zum Mittelpunkt der Fläche, so wird das als zentraler Treffer gewertet. Datenübertragungssystem: Die Informationen müssen von der Kamera oder der Bildverarbeitung noch zum Trainingspartner und gegebenenfalls zu einem Trainingsrechner weitergegeben werden. Dazu wird in der Regel Funk eingesetzt. Auch andere Medien wie Ultraschall sind verwendbar. Es werden entweder die Bilddaten übertragen, wenn die Bildverarbeitung nicht direkt mit der Kamera verbunden ist, oder die Ergebnisse der Bildverarbeitung. Anzeigesystem: In einem dynamischen Trainingsszenario ist es wichtig, dass der jeweilige Trainingspartner direkt informiert wird, wenn er getroffen wurde. Auch der Schütze kann die Information erhalten, wenn er getroffen hat. Der getroffene Trainingspartner scheidet gegebenenfalls bei einem Treffer aus dem Trainingslauf aus. Als Anzeige für den getroffenen Trainingspartner können z. B. Signale über einen Ohrhörer verwendet werden. Ebenso ist ein Elektroimpulsgerät sinnvoll, welches einen Schmerzeffekt erzeugt. Das wird im Eifer des Gefechtes nicht so leicht überhört. Für die optionale Information des Schützen ist in der Regel ein Signal über einen Ohrhörer sinnvoll. Zusätzlich kann ein zentraler Trainingsrechner verwendet werden, der den aktuellen Trainingsverlauf anzeigt. Damit kann der Trainier den Überblick über das Training behalten. Der Trainingsrechner kann den aktuellen Spielstand auch für Zuschauer anzeigen. Das Bild der Kamera kann gegebenenfalls gespeichert werden, um eine spätere detailliertere Auswertung zu ermöglichen. Ausblick: Das System lasst sich auch sehr gut mit Wärmebildkameras realisieren, wenn diese mal den entsprechenden Reifegrad erreicht haben.