DE102015207707A1 - Method for tracking and detecting the position of light spots on a projection surface of a weapon simulator, weapon simulator and processing unit of a weapon simulator for realizing the method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfolgung und Detektion von Positionen von Lichtpunkten (5), die von einer Anzahl N, wobei N > 1, zu Simulationszwecken umgebauten Schusswaffen (2) zumindest vorübergehend erzeugt werden, auf einer Projektionsfläche (3) eines Waffensimulators (1), wobei ein Inhalt der Projektionsfläche (3) einschließlich der Lichtpunkte (5) zu bestimmten Zeitpunkten von mindestens einer Kamera (6) optisch erfasst wird. Es wird vorgeschlagen, dass zu allen ungeraden Zeitpunkten (11) vor dem Erfassen des Inhalts der Projektionsfläche (3) die Lichtpunkte (5) aller Schusswaffen (2) des Waffensimulators (1) eingeschaltet und erfasst und deren Positionen detektiert und entsprechende Positionsdaten gewonnen werden, und dass zu aufeinander folgenden geraden Zeitpunkten (12) vor dem Erfassen des Inhalts der Projektionsfläche (3) ein Lichtpunkt (5) jeweils einer anderen Schusswaffe i (2), wobei i = 1...N, eingeschaltet und erfasst und der Schusswaffe i (2) zugeordnet wird und entsprechende Zuordnungsinformationen gewonnen werden.The invention relates to a method for tracking and detecting positions of light spots (5) which are generated at least temporarily by a number N, where N> 1, firearms (2) converted for simulation purposes, on a projection surface (3) of a weapon simulator (1 ), wherein a content of the projection surface (3) including the light spots (5) is optically detected at specific times by at least one camera (6). It is proposed that the light points (5) of all firearms (2) of the weapon simulator (1) are switched on and detected at all odd times (11) prior to detecting the content of the projection surface (3), and their positions are detected and corresponding position data are obtained. and that at successive even times (12) prior to detecting the content of the projection surface (3) a light point (5) of each other firearm i (2), where i = 1 ... N, turned on and detected and the firearm i (2) and corresponding mapping information is obtained.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfolgung und Detektion von Positionen von Lichtpunkten, die von mehreren (Anzahl N, wobei N > 1) zu Simulationszwecken umgebauten Schusswaffen zumindest vorübergehend erzeugt werden, auf einer Projektionsfläche eines Waffensimulators. Dabei wird ein Inhalt der Projektionsfläche einschließlich der Lichtpunkte zu bestimmten Zeitpunkten von mindestens einer Kamera optisch erfasst. The present invention relates to a method for tracking and detecting positions of light spots generated at least temporarily by a plurality (number N, where N> 1) of simulation-adapted firearms on a projection surface of a weapon simulator. In this case, a content of the projection surface including the light points is detected optically at certain times by at least one camera.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Recheneinheit eines Waffensimulators und einen Waffensimulator, der eine Projektionsfläche, mehrere darin betriebene zu Simulationszwecken umgebaute Schusswaffen, die zumindest vorübergehend Lichtpunkte auf der Projektionsfläche erzeugen, und mindestens eine Kamera aufweist, die zu bestimmten Zeitpunkten einen Inhalt der Projektionsfläche einschließlich der Lichtpunkte optisch erfasst. The invention also relates to an arithmetic unit of a weapon simulator and a weapon simulator comprising a projection surface, a plurality of simulated firearms simulated therein simulating at least temporary points of light on the projection surface, and at least one camera having at certain times a content of the projection surface including the points of light optically recorded.
Aufgrund der tödlichen Gefahren, die vom Betrieb von Schusswaffen ausgehen, ist es unerlässlich, dass die Benutzung von Schusswaffen umfangreich trainiert wird. Ein solches Training umfasst häufig das Abfeuern von Platzpatronen oder echter Munition. Ein hoher Lärmpegel, Hülsen und andere Rückstände von abgefeuerten Patronen, gesundheitsschädliche verbrannte Pulvergase, Umweltbeschränkungen, hohe Kosten und eine allgemeine Gefahr für den Schützen und umstehende Personen sind wesentliche Nachteile hinsichtlich der Verwendung von Platzpatronen oder realer Munition. Due to the deadly dangers posed by the operation of firearms, it is essential that the use of firearms be extensively trained. Such training often involves firing blanks or real ammunition. High levels of noise, pods and other remnants of fired cartridges, harmful burned powder gases, environmental restrictions, high costs and a general danger to the shooter and bystanders are major disadvantages with regard to the use of blanks or real ammunition.
Um diese Nachteile zu überwinden, sind im Stand der Technik Waffensimulatoren vorgestellt worden, auf denen die Benutzung und der Einsatz von beliebigen Schusswaffen möglichst realitätsnah trainiert werden kann. Als ein Waffensimulator wird nachfolgend eine Art Schießstand bezeichnet, auf dem mit Hilfe von zu Trainingszwecken umgebauten Schusswaffen die Benutzung und der Einsatz entsprechender Originalwaffen möglichst realitätsnah trainiert werden kann, ohne dass Platzpatronen oder reale Munition verschossen werden muss. Ein solcher Waffensimulator ist bspw. aus der
Die umgebauten Schusswaffen, die bei den bekannten Waffensimulatoren üblicherweise Anwendung finden, feuern keine Platzpatronen oder reale Munition ab. Um dennoch ein möglichst realitätsnahes Training zu ermöglichen, wird beim „Abfeuern“ der Schusswaffen mittels Druckluft eine Rückstoßbewegung simuliert. Aus der
Ferner kann ein Rückstoß einer umgebauten Schusswaffe beim „Abfeuern“ eines Schusses durch eine mittels Druckluft ausgelöste Bewegung einer in der Schusswaffe bewegbar angeordneten Gleitanordnung oder eines bewegbaren Verschlusses der Schusswaffe realisiert werden. Dabei wird die Gleitanordnung bzw. der Verschluss gegen einen Anschlag gefahren, was den Rückstoß simuliert. Insbesondere wird die Gleitanordnung oder der Verschluss beim Betätigen des Auslösers pneumatisch in eine Hin- und Herbewegung (in einen sog. Bewegungszyklus) versetzt, die zudem das Auswerfen der „abgefeuerten“ Patrone und das Nachladen einer neuen Patrone aus einem Magazin der Schusswaffe simulieren kann. Eine solche umgebaute Schusswaffe ist bspw. aus der
Zur Versorgung der umgebauten Schusswaffe mit Druckluft sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. Zum einen kann die Schusswaffe über eine pneumatische Leitung an einen Kompressor angeschlossen sein, der die Druckluft erzeugt. In diesem Fall ist in der Schusswaffe ein Pneumatikventil angeordnet, das die Druckluftzufuhr zu einem pneumatischen System der Schusswaffe steuert. Das pneumatische System kann u.a. Pneumatikleitungen oder -kanäle, Pneumatikventile, eine pneumatisch betätigbare Gleitanordnung und/oder einen pneumatisch betätigbaren Verschluss umfassen. Beim Betätigen des Auslösers der Schusswaffe wird das in der Schusswaffe angeordnete Pneumatikventil geöffnet, so dass Druckluft in das pneumatische System der Schusswaffe strömen kann, um die Hin- und Herbewegung der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses zu bewirken. In dem beschriebenen Beispiel liegt während des Trainings auf dem Waffensimulator ständig der volle Druck an der Pneumatikleitung an, welche die Schusswaffe mit dem Kompressor verbindet. To supply the converted firearm with compressed air various possibilities are conceivable. On the one hand, the firearm can be connected via a pneumatic line to a compressor, which generates the compressed air. In this case, a pneumatic valve is arranged in the firearm, which controls the supply of compressed air to a pneumatic system of the firearm. The pneumatic system can i.a. Pneumatic lines or channels, pneumatic valves, a pneumatically actuated slide assembly and / or a pneumatically actuated closure include. Upon actuation of the trigger of the firearm, the pneumatic valve disposed in the firearm is opened so that compressed air can flow into the pneumatic system of the firearm to effect the reciprocation of the sliding assembly or closure. In the example described, while working on the weapon simulator, the full pressure is constantly applied to the pneumatic line, which connects the firearm to the compressor.
Zum anderen kann die Schusswaffe zur Druckluftversorgung über eine Pneumatikleitung an eine gesteuerte Druckluftversorgungseinheit (sog. Weapon Connection Box) des Waffensimulators angeschlossen sein, die ihrerseits an den Kompressor angeschlossen ist. Die Druckluftversorgungseinheit umfasst ein Pneumatikventil, das die Druckluftzufuhr zu der Pneumatikleitung und weiter zu dem pneumatischen System der Schusswaffe steuert. Beim Betätigen des Auslösers der Schusswaffe wird ein entsprechendes Ansteuersignal an die Druckluftversorgungseinheit übermittelt, die das Ventil öffnet und kurzzeitig Druckluft in die Pneumatikleitung und das pneumatische System der Schusswaffe strömen lässt, um die Hin- und Herbewegung der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses zu bewirken. Danach schließt das Ventil wieder und die Pneumatikleitung ist wieder drucklos. In diesem Fall liegt also nur während des „Abfeuerns“ eines Schusses der volle Druck an der Pneumatikleitung an. On the other hand, the firearm can be connected to the compressed air supply via a pneumatic line to a controlled compressed air supply unit (so-called Weapon Connection Box) of the weapon simulator, which in turn to the Compressor is connected. The compressed air supply unit comprises a pneumatic valve which controls the supply of compressed air to the pneumatic line and further to the pneumatic system of the firearm. Upon actuation of the trigger of the firearm, a corresponding control signal is transmitted to the compressed air supply unit, which opens the valve and briefly allows compressed air to flow into the pneumatic line and the pneumatic system of the firearm to effect the reciprocation of the sliding assembly or the closure. Thereafter, the valve closes again and the pneumatic line is depressurized again. In this case, so only during the "firing" of a shot of the full pressure on the pneumatic line.
Ferner kann die Schusswaffe zur Druckluftversorgung ein internes Druckluftreservoir aufweisen, das gesteuert über ein Pneumatikventil Druckluft an das pneumatische System der Schusswaffe abgeben kann. Das Druckluftreservoir ist entweder entnehmbar in der Waffe angeordnet, so dass ein leeres Reservoir entnommen und ein neues, mit Druckluft befülltes Reservoir eingesetzt werden kann, oder das Reservoir weist einen von außen zugänglichen Anschluss auf, über den es von Zeit zu Zeit, bspw. über eine anschließbare Pneumatikleitung, mit Druckluft befüllt werden kann. Ein entnehmbares Druckluftreservoir ist bspw. Teil eines in eine Magazinaufnahme der Schusswaffe lösbar einsetzbaren umgebauten Magazins. Eine solche Schusswaffe ist bspw. aus der
Schließlich kann die umgebaute Schusswaffe zur Druckluftversorgung Druckluftpatronen verwenden. Diese werden wie herkömmliche scharfe Patronen direkt in die Kammer der Schusswaffe oder in ein Magazin eingesetzt, von wo aus sie dann während des Betriebs der Schusswaffe einzeln in die Kammer geladen werden. Die Druckluftpatronen weisen einen Druckluftspeicher auf, der über in der Patrone integrierte Ventilmittel mit der Umgebung in Verbindung steht. In dem Druckluftspeicher ist Druckluft enthalten, die durch Öffnen der Ventilmittel an die Umgebung abgegeben werden kann. Beim Betätigen des Auslösers der Schusswaffe werden die Ventilmittel der in der Kammer befindlichen Druckluftpatrone geöffnet, so dass die in dem Druckluftspeicher enthaltene Druckluft in das pneumatische System der Schusswaffe entweichen kann, um einen Bewegungszyklus der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses zu bewirken. Im Rahmen des Bewegungszyklus der Gleitanordnung oder des Verschlusses kann die „abgefeuerte“ Patrone aus der Kammer ausgeworfen und eine neue Patrone aus dem Magazin die die Kammer geladen werden. Eine solche umgebaute Schusswaffe ist bspw. aus der von der Anmelderin am 27.11.2013 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereichten
Auf einer Projektionsfläche eines Waffensimulators kann ein Trainingsszenario für den oder die Schützen dargestellt werden. Das Trainingsszenario kann realistische dynamische Situationen, bspw. eine Demonstration mit einigen gewalttätigen Demonstranten oder einen Häuserkampf, aber auch statische reine Trainingssituation, bspw. eine Zielscheibe, umfassen. Der Schütze hält die zu Trainingszwecken umgebaute Schusswaffe und setzt diese im Rahmen des dargestellten Szenarios wie eine herkömmliche Schusswaffe ein, indem er bspw. versucht, Demonstranten oder gegnerische Kämpfer in angemessener Weise zu bekämpfen oder aber auf der dargestellten Zielscheibe möglichst viele Treffer zu erzielen. On a projection screen of a weapon simulator, a training scenario for the shooter (s) can be shown. The training scenario may include realistic dynamic situations, eg a demonstration with some violent demonstrators or a house fight, but also static pure training situation, eg a target. The shooter keeps the gun converted for training purposes and uses it as part of the scenario shown as a conventional firearm, for example, by trying to adequately combat demonstrators or opposing fighters or to achieve as many hits on the target shown.
Zumindest beim „Abfeuern“ der simulierten Schusswaffe kann von der Waffe ein Laserstrahl ausgesandt werden, dessen Verlauf im Wesentlichen der Flugbahn eines abgefeuerten Projektils einer scharfen Patrone entspricht. Ein durch den Laserstrahl auf der Projektionsfläche erzeugter Lichtpunkt entspricht somit in etwa der Stelle, an der ein Projektil einschlagen würde, wäre die Waffe eine Originalwaffe, die scharfe Munition verschießt. Durch eine Ermittlung der Position des Lichtpunkts auf der Projektionsfläche und durch einen Vergleich der ermittelten Position mit dem zum Zeitpunkt der „Schussauslösung“ auf der Projektionsfläche dargestellten Trainingsszenario können virtuelle Treffer detektiert werden. At least during the "firing" of the simulated firearm, a laser beam can be emitted from the weapon, the course of which essentially corresponds to the trajectory of a fired projectile of a sharp cartridge. A light spot produced by the laser beam on the projection surface thus corresponds approximately to the point at which a projectile would strike if the weapon were an original weapon firing live ammunition. By determining the position of the light spot on the projection surface and by comparing the position determined with the training scenario shown on the projection surface at the time the shot is fired, virtual hits can be detected.
Die Projektionsfläche kann eine Leinwand sein, auf die das Trainingsszenario bspw. mittels eines Beamers projiziert wird. Die Projektionsfläche kann aber auch mindestens einen Bildschirm (z.B. einen LCD-, LED-, OLED- oder Plasma-Flat Panel Display) umfassen, auf dem das Trainingsszenario dargestellt wird. Mehrere Bildschirme können sich zu der Projektionsfläche ergänzen. Die Projektionsfläche kann eben oder gewölbt ausgebildet sein, um eine möglichst realistische Darstellung der Trainingsszenarien zu ermöglichen. The projection surface can be a screen on which the training scenario is projected, for example, by means of a projector. However, the screen may also include at least one screen (e.g., an LCD, LED, OLED or plasma flat panel display) on which the training scenario is displayed. Several screens can be added to the screen. The projection surface can be flat or curved in order to allow the most realistic possible representation of the training scenarios.
Falls die Druckluftversorgung der simulierten Schusswaffen über eine externe Druckluftquelle realisiert ist, kann der Waffensimulator zudem über mindestens eine gesteuerte Druckluftversorgungseinheit (sog. Weapon Connection Box) verfügen, an der die in dem Waffensimulator eingesetzten umgebauten Schusswaffen über eine Pneumatikleitung angeschlossen werden können. Es ist denkbar, dass immer ein oder zwei Schusswaffen an einer Druckluftversorgungseinheit angeschlossen werden, so dass in dem Waffensimulator mehrere Druckluftversorgungseinheiten vorhanden sein können. Zudem verfügt der Waffensimulator über eine zentrale Recheneinheit, welche den Ablauf des Trainings, vorzugsweise für alle Schützen des Waffensimulators, koordiniert und steuert. Insbesondere wählt die Recheneinheit das jeweilige Trainingsszenario aus und steuert die Projektionsfläche der Schießbahnen entsprechend an, um das ausgewählte Szenario darzustellen. Die Recheneinheit ist ferner zuständig für die Erfassung des aktuellen Betriebszustands der Schusswaffen und für das „Abfeuern“ eines Schusses, d.h. eine pneumatische Betätigung der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses einer Schusswaffe. If the compressed air supply of the simulated firearms is realized via an external compressed air source, the weapon simulator can also over have at least one controlled compressed air supply unit (so-called. Weapon Connection Box), at which the converted firearms used in the weapon simulator can be connected via a pneumatic line. It is conceivable that always one or two firearms are connected to a compressed air supply unit, so that several compressed air supply units can be present in the weapon simulator. In addition, the weapon simulator has a central processing unit which coordinates and controls the course of the training, preferably for all shooters of the weapon simulator. In particular, the arithmetic unit selects the respective training scenario and controls the projection surface of the shooting lanes accordingly to represent the selected scenario. The arithmetic unit is also responsible for the detection of the current operating state of the firearms and for the "firing" of a shot, ie a pneumatic actuation of the slide assembly or the closure of a firearm.
Außerdem verfügt der Waffensimulator über mindestens eine Kamera, die zur Detektion der Position eines Lichtpunkts zumindest zum Zeitpunkt der Betätigung des Auslösers einer Schusswaffe oder zu anderen Zeitpunkten dient, indem das von der mindestens einen Kamera aufgenommene Bild von der Recheneinheit ausgewertet wird und, falls mehrere zueinander beabstandete Kameras vorhanden sind, die verschiedenen Bilder bzw. die entsprechenden Auswerteergebnisse von der Recheneinheit miteinander verglichen und verarbeitet werden. Eine Kamera kann Bilder mit einer bestimmten Bildfrequenz (sog. Framerate) aufnehmen. Diese liegt derzeit üblicherweise im Bereich von ca. 10 bis 50 ms. Zwischen aufeinander folgenden Bildrahmen (sog. Frames) befinden sich üblicherweise kurze Pausen von ca. 1–5 ms. Die mindestens eine Kamera des Waffensimulators ist für die Detektion der Position der Lichtpunkte von mehreren Schusswaffen zuständig. Das macht es erforderlich, dass die Lichtpunkte von mehreren Schützen des Waffensimulators den verschiedenen Schützen bzw. ihren Schusswaffen eindeutig zugeordnet werden können, damit im Falle einer "Schussauslösung" durch eine Schusswaffe anhand der aktuellen Position des entsprechenden Lichtpunkts auf der Projektionsfläche zeitnah festgestellt werden kann, wohin der "Schuss" im Trainingsszenario getroffen hat bzw. ob ein Treffer erzielt wurde oder nicht. In addition, the weapon simulator has at least one camera which serves to detect the position of a light spot at least at the time of actuation of the trigger of a firearm or at other times by the image taken by the at least one camera is evaluated by the computing unit and, if several to each other spaced cameras are present, the various images or the corresponding evaluation results are compared and processed by the arithmetic unit. A camera can take pictures with a specific frame rate (so-called frame rate). This is currently usually in the range of about 10 to 50 ms. Between successive frames (so-called frames) are usually short pauses of about 1-5 ms. The at least one camera of the weapon simulator is responsible for detecting the position of the light spots of several firearms. This requires that the light points of several weapon simulator gunners can be uniquely assigned to the various shooters or their firearms, so that in the event of a "firing" by a firearm, it can be timely determined from the current position of the corresponding light spot on the screen, where the "shot" hit in the training scenario or whether a hit was scored or not.
Um dies zu ermöglichen, wäre es theoretisch denkbar, in jedem gegebenen Frame der mindestens einen Kamera immer nur den Lichtpunkt einer Schusswaffe des Waffensimulators einzuschalten. Dabei könnte sowohl eine Positionsbestimmung des Lichtpunkts als auch eine eindeutige Zuordnung des Lichtpunkts zu der Schusswaffe in dem gegebenen Frame erfolgen. Der Waffensimulator ist jedoch ausgebildet, eine Vielzahl von (z.B. 20) Schusswaffen gleichzeitig zu handhaben. Das würde bei dem beschriebenen Vorgehen dazu führen, dass bspw. nur alle 20 Frames die Position eines Lichtpunkts einer bestimmten Schusswaffe aktualisiert wird. Bei einer beispielhaft angenommenen Framelänge von ca. 25 ms einer Kamera, ergibt sich somit bei 20 in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffen eine Aktualisierungsrate der Positionen der einzelnen Lichtpunkte von ca. 500 ms (= ½ sec). In dieser Zeit ist es jedoch wahrscheinlich, dass der Schütze seine Waffe bewegt hat und der Lichtpunkt zum Zeitpunkt einer "Schussauslösung" eine andere Position als die vor ca. 500 ms detektierte Position hat. Dies gilt insbesondere für Waffensimulatoren, in denen sich die Schützen mit ihren Schusswaffen frei bewegen können, also nicht an vorgegebenen Positionen in vorgegebenen Schussbahnen verharren. Dieses Verfahren wäre somit für Waffensimulatoren, die eine Vielzahl von Schusswaffen gleichzeitig handhaben können, zu langsam und deshalb nicht geeignet. In order to make this possible, it would theoretically be possible to switch on only the light spot of a firearm of the weapon simulator in any given frame of the at least one camera. In this case, both a determination of the position of the light spot and an unambiguous assignment of the light spot to the firearm could take place in the given frame. However, the weapon simulator is designed to handle a plurality of (e.g., 20) firearms simultaneously. This would lead to the procedure described that, for example, only every 20 frames, the position of a light spot of a particular firearm is updated. With an exemplary assumed frame length of about 25 ms of a camera, this results in an updating rate of the positions of the individual light spots of about 500 ms (= ½ sec) with 20 firearms operated in the weapon simulator. During this time, however, it is likely that the shooter has moved his weapon and the point of light at the time of a "shot trigger" has a different position than the position detected about 500 ms ago. This is especially true for weapon simulators, in which the shooters can move freely with their firearms, so do not remain at predetermined positions in predetermined trajectories. This method would thus be too slow for weapon simulators, which can handle a large number of firearms simultaneously, and therefore not suitable.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Waffensimulator dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass Lichtpunkte mehrerer umgebauter Schusswaffen auf einer Projektionsfläche auf möglichst einfache Weise, aber dennoch mit der erforderlichen Geschwindigkeit bzw. Aktualisierungsrate und ihre Positionen mit der erforderlichen Genauigkeit detektiert werden können. Based on the described prior art, the invention therefore has the object to design a weapon simulator to the effect and further that light points of several converted firearms on a screen in the simplest possible way, but still with the required speed or refresh rate and their positions with the required Accuracy can be detected.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass zu allen ungeraden Zeitpunkten vor dem Erfassen des Inhalts der Projektionsfläche die Lichtpunkte aller Schusswaffen des Waffensimulators eingeschaltet und erfasst und deren Positionen detektiert und entsprechende Positionsdaten gewonnen werden. Zu aufeinander folgenden geraden Zeitpunkten wird vor dem Erfassen des Inhalts der Projektionsfläche ein Lichtpunkt jeweils einer anderen Schusswaffe i (i = 1...N) eingeschaltet und erfasst und der Schusswaffe i zugeordnet wird und entsprechende Zuordnungsinformationen gewonnen werden bis nach einer der Anzahl der Anzahl N der in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffen entsprechenden Anzahl von geraden Zeitpunkten die Position der Lichtpunkte aller in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffen detektiert worden ist und die Lichtpunkte aller Schusswaffen jeweils einer der Schusswaffen zugeordnet sind, die den Lichtpunkt erzeugt hat. To solve this problem, it is proposed on the basis of the method of the type mentioned above that the light points of all firearms of the weapon simulator are switched on and detected and their positions detected and corresponding position data are obtained at all odd times before detecting the content of the projection surface. At successive even times, before detecting the content of the projection surface, a light spot of each other firearm i (i = 1... N) is turned on and detected, and the firearm i is assigned and corresponding mapping information is obtained until after one of the number N the number of even times corresponding to firearms operated in the weapon simulator, the position of the points of light of all the firearms operated in the weapon simulator has been detected, and the points of light of each firearm are respectively associated with one of the firearms that generated the point of light.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann als ein Computerprogramm realisiert sein, das auf der Recheneinheit des Waffensimulators abläuft. Insbesondere verfügt die Recheneinheit über einen oder mehrere Prozessoren, die das Computerprogramm abarbeiten. Die Recheneinheit einen einzelnen Computer oder ein Netzwerk mehrerer Computer umfassen. Die Recheneinheit ist dem Waffensimulator zugeordnet, sie muss aber nicht lokal im Bereich des Waffensimulators angeordnet sein. Die Recheneinheit kann auch Teil eines externen Rechenzentrums sein, das bspw. über eine Datenverbindung, bspw. das Internet, mit den übrigen Komponenten des Waffensimulators in Verbindung steht. The inventive method can be implemented as a computer program that runs on the computing unit of the weapon simulator. In particular, the arithmetic unit has one or more processors that process the computer program. The arithmetic unit a single Computer or a network of multiple computers. The arithmetic unit is assigned to the weapon simulator, but it does not have to be located locally in the area of the weapon simulator. The arithmetic unit can also be part of an external data center which, for example, is connected to the other components of the weapon simulator via a data connection, for example the Internet.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die eigentliche Positionsbestimmung der Lichtpunkte zu einem anderen Zeitpunkt erfolgt als die Zuordnung der einzelnen Lichtpunkte zu den verschiedenen Schusswaffen. Das erfordert zwar zunächst eine Art Initialisierungsphase, ermöglicht danach aber eine genaue und zeitnahe Auswertung von "Schüssen" in dem Waffensimulator, selbst wenn eine relativ groß Zahl (z.B. > 5) an Schusswaffen in dem Waffensimulator betrieben wird. An essential aspect of the present invention is that the actual position determination of the points of light takes place at a different time than the assignment of the individual points of light to the various firearms. Although this requires a kind of initialization phase initially, it allows accurate and timely evaluation of "shots" in the weapon simulator, even if a relatively large number (e.g.,> 5) of firearms are operated in the weapon simulator.
Nach dem Einschalten, Erfassen und Zuordnen des Lichtpunkts der letzten der in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffe i = N zu einem geraden Zeitpunkt, wird das Verfahren vorteilhafterweise wieder von vorne durchlaufen und zu dem darauf folgenden geraden Zeitpunkt wieder der Lichtpunkt der ersten in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffe i = 1 eingeschaltet und ermittelt und der Schusswaffe i = 1 zugeordnet wird und entsprechende Zuordnungsinformationen gewonnen werden. Demnach wird das beschriebene Verfahren nach Art einer Programmschleife wiederholt ausgeführt, wobei zu den ungeraden Zeitpunkten eine Positionsbestimmung aller Lichtpunkte erfolgt und zu den geraden Zeitpunkten jeweils eine Zuordnung eines Lichtpunkts zu einer bestimmten Schusswaffe, nämlich der Schusswaffe, die den Lichtpunkt erzeugt hat, erfolgt. Das Auslösen einer Schusswaffe durch einen Schützen während des Trainings kann einen Software-Interrupt auslösen, infolge dessen zeitnah die zuletzt (zum vorangegangenen geraden Zeitpunkt) detektierte Position des Lichtpunkts ermittelt und als Zielpunkt beim Auslösen des Schusses herangezogen wird. Der Interrupt kann Informationen über die Identität, insbesondere eine eindeutige Kennung, der ausgelösten Schusswaffe enthalten. After switching on, detecting and assigning the light spot of the last of the firearms operated in the weapon simulator i = N at a straight time, the method is advantageously again run from the front and at the subsequent even point again the light point of the first firearm operated in the weapon simulator i = 1 is switched on and determined and assigned to the firearm i = 1 and corresponding assignment information is obtained. Accordingly, the described method is carried out repeatedly in the manner of a program loop, wherein at the odd times, a position determination of all points of light takes place and at the even times each an assignment of a point of light to a specific firearm, namely the firearm, which has generated the light point takes place. The triggering of a firearm by a shooter during training can trigger a software interrupt, as a result of which the last (at the previous even time) detected position of the light spot determined in a timely manner and used as a target point when triggering the shot. The interrupt may contain information about the identity, in particular a unique identifier, of the fired firearm.
Das Auslösen eines "Schusses" kann aber auch ohne einen Interrupt detektiert werden, wenn ohne Ansteuerung einer der Schusswaffen durch die Recheneinheit zum Zwecke einer Positionsermittlung oder Zuordnung der Lichtpunkte auf der Projektionsfläche plötzlich ein Lichtpunkt erfasst wird. Anhand eines Vergleichs der Position des plötzlich erfassten Lichtpunkts mit den zuvor zu dem vorangegangenen ungeraden Zeitpunkt detektierten Positionen aller Lichtpunkte und unter Ausnutzung der zuvor zu den vorangegangenen geraden Zeitpunkten gewonnenen Zuordnungsinformationen kann der plötzlich erfasste Lichtpunkt der ausgelösten Schusswaffe zugeordnet werden. However, the triggering of a "shot" can also be detected without an interrupt if a light point is suddenly detected without the control of one of the firearms by the arithmetic unit for the purpose of determining the position or assigning the points of light on the projection surface. On the basis of a comparison of the position of the suddenly detected light spot with the positions of all light points previously detected at the previous odd time and taking advantage of the assignment information previously obtained at the previous even times, the suddenly detected light spot can be assigned to the fired firearm.
Es ist aber auch denkbar, dass nach dem Einschalten, Erfassen und Zuordnen des Lichtpunkts der letzten der in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffe i = N zu einem geraden Zeitpunkt, zu einem nachfolgenden geraden Zeitpunkt der Lichtpunkt einer in dem Waffensimulator betriebenen, von einem Schützen ausgelösten Schusswaffe eingeschaltet und ermittelt und der Schusswaffe i = 1 zugeordnet wird und entsprechende Zuordnungsinformationen gewonnen werden. Dies kann zusätzlich oder alternativ zu der oben beschriebenen Zuordnung einzelner Schusswaffen zu bestimmten Lichtpunkten bzw. zu deren Positionen auf der Projektionsfläche zu den geraden Zeitpunkten erfolgen. But it is also conceivable that after switching on, detecting and assigning the light point of the last operated in the weapon simulator firearm i = N at a straight time, at a subsequent even time, the point of light in the weapon simulator operated by a shooter triggered firearm switched on and determined and the firearm i = 1 is assigned and appropriate assignment information is obtained. This can be done in addition to or in addition to the above-described assignment of individual firearms to specific light points or to their positions on the projection surface at the even times.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zu den geraden Zeitpunkten neben der Zuordnung der einzelnen Lichtpunkte zu den entsprechenden Schusswaffen jeweils auch die Position des eingeschalteten und erfassten Lichtpunkts detektiert und es werden entsprechende Positionsdaten gewonnen. Die zu den geraden Zeitpunkten gewonnen Positionsdaten können zur Aktualisierung oder zur Plausibilitätsprüfung der zu den ungeraden Zeitpunkten gewonnenen Positionsdaten herangezogen werden. According to a preferred embodiment, in addition to the assignment of the individual points of light to the corresponding firearms, the position of the switched-on and detected point of light is also detected at the even points in time, and corresponding position data are obtained. The position data obtained at the even times can be used to update or to check the plausibility of the position data obtained at the odd time points.
Vorzugsweise sind die geraden und ungeraden Zeitpunkte von einer Frame-Rate der mindestens einen Kamera abhängig und jeder entspricht Zeitpunkt einem Frame der Kamera. Preferably, the even and odd times are dependent on a frame rate of the at least one camera, and each time corresponds to a frame of the camera.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also in einem ersten ungeraden Frame der mindestens einen Kamera Bilder der Projektionsfläche aufgenommen, wobei sämtliche umgebauten Schusswaffen des Waffensimulators angesteuert werden, damit sie einen Lichtstrahl, bspw. einen Laserstrahl, aussenden und einen Lichtpunkt erzeugen. Wenn alle Lichtpunkte auf der Projektionsfläche liegen, enthalten die zu dem ungeraden Frame aufgenommenen Bilder der Projektionsfläche also genauso viele Lichtpunkte wie in dem Waffensimulator umgebaute Schusswaffen betrieben werden. Die Lichtpunkte werden erfasst und ihre Positionen bestimmt. Die auf diese Weise gewonnenen Positionsdaten können bspw. in einem Speicher der Recheneinheit abgespeichert werden, damit sie zu späteren Zeitpunkten zur Verfügung stehen. Nach dem ersten ungeraden Frame nach dem Start des Verfahrens ist es aber noch nicht möglich, eine genaue Zuordnung der Lichtpunkte zu den einzelnen Schusswaffen vorzunehmen. Es liegen in der Recheneinheit des Waffensimulators also noch keine Zuordnungsinformationen vor, welche Schusswaffe welchen Lichtpunkt erzeugt hat. In the method according to the invention, therefore, the at least one camera records images of the projection surface in a first odd frame, whereby all converted firearms of the weapon simulator are driven so that they emit a light beam, for example a laser beam, and generate a light spot. If all the light points are on the projection surface, the images of the projection surface taken to the odd frame thus contain the same number of light points as firearms converted in the weapon simulator are operated. The points of light are detected and their positions determined. The position data obtained in this way can be stored, for example, in a memory of the arithmetic unit so that they are available at later times. After the first odd frame after the start of the process, however, it is not yet possible to make an exact assignment of the points of light to the individual firearms. So there are still no assignment information in the arithmetic unit of the weapon simulator, which firearm has generated which light point.
Dazu dienen dann die auf die ungeraden Frames folgenden geraden Frames. Während der geraden Frames wird immer nur eine der in dem Waffensimulator betriebenen umgebauten Schusswaffen reihum so angesteuert, dass sie einen Lichtpunkt erzeugt. Der zu einem ersten geraden Frame erzeugte Lichtpunkt wird von der mindestens einen Kamera erfasst und der Schusswaffe zugeordnet, die ihn erzeugt hat. Da nur eine Schusswaffe aktiv im Sinne eines Aussendens eines Lichtpunkts ist und nur ein Lichtpunkt auf der Projektionsfläche erfasst wird, ist eine eindeutige Zuordnung des Lichtpunkts zu der Schusswaffe möglich. Die auf diese Weise gewonnenen Zuordnungsinformationen für den erfassten Lichtpunkt werden bspw. in einem Speicher der Recheneinheit des Waffensimulators abgespeichert. Zusätzlich können die Positionsdaten des zugeordneten Lichtpunkts in diesem geraden Frame detektiert werden und dazu verwendet werden, um die zuvor in dem vorangegangenen ungeraden Frame erfassten Positionsdaten dieses Lichtpunkts zu aktualisieren oder auf Plausibilität zu prüfen. This is then served by the even frames following the odd frames. During the even frames only one of the converted firearms operated in the weapon simulator is in turn driven in such a way that it generates a point of light. The light spot generated at a first straight frame is detected by the at least one camera and assigned to the firearm that generated it. Since only one firearm is active in the sense of sending out a light spot and only one light spot is detected on the projection surface, a clear assignment of the light spot to the firearm is possible. The assignment information obtained in this way for the detected light point is stored, for example, in a memory of the processing unit of the weapon simulator. In addition, the position data of the assigned light spot in this even frame can be detected and used to update the position data of that light spot previously detected in the previous odd frame or to check for plausibility.
Im Anschluss daran werden wieder in einem zweiten ungeraden Frame alle Schusswaffen derart angesteuert, dass alle Schusswaffen Lichtpunkte aussenden. Diese Lichtpunkte werden wiederum erfasst und ihre Positionen ermittelt. Anhand der in diesem zweiten ungeraden Frame erfassten Positionsdaten der Lichtpunkte können die zuvor in dem vorangegangenen ungeraden Frame oder einem der vorangegangenen geraden Frames erfassten Positionsdaten der Lichtpunkte aktualisiert werden. Bis auf den in dem vorangegangenen ersten geraden Frame zugeordneten Lichtpunkt liegen in der Recheneinheit des Waffensimulators noch keine Zuordnungsinformationen vor, welche Schusswaffe welchen Lichtpunkt erzeugt hat. Following this, all firearms are again controlled in a second odd frame in such a way that all firearms emit points of light. These points of light are in turn detected and their positions determined. Based on the position data of the light points detected in this second odd frame, the position data of the light points previously acquired in the preceding odd frame or one of the preceding even frames can be updated. Apart from the light point assigned in the preceding first straight frame, there are still no assignment information in the arithmetic unit of the weapon simulator as to which firearm generated which light spot.
Während des folgenden zweiten geraden Frames wird wieder eine der in dem Waffensimulator betriebenen umgebauten Schusswaffen so angesteuert, dass sie einen Lichtpunkt erzeugt. Dabei wird vorzugsweise eine andere Schusswaffe angesteuert als in dem vorangegangenen geraden Frame. Besonders bevorzugt werden in den geraden Frames reihum nacheinander alle Schusswaffen mindestens einmal angesteuert, damit sie jeweils einen Lichtpunkt erzeugen, der dann der entsprechenden Schusswaffe zugeordnet werden kann. Diese Zuordnungsinformationen werden bspw. in dem Speicher der Recheneinheit des Waffensimulators abgespeichert. Zusätzlich können die Positionsdaten des zugeordneten Lichtpunkts aus diesem geraden Frame detektiert und abgespeichert werden. Die Positionsdaten können wiederum dazu verwendet werden, um die zuvor in dem ungeraden Frame erfassten Positionsdaten dieses Lichtpunkts zu aktualisieren oder auf Plausibilität zu prüfen. During the following second straight frame, again, one of the converted firearms operated in the weapon simulator is driven to generate a spot of light. In this case, a different firearm is preferably activated than in the preceding straight frame. Particularly preferably, in the straight frames in turn, all firearms are actuated one after the other at least once, so that they each generate a point of light which can then be assigned to the corresponding firearm. This assignment information is stored, for example, in the memory of the computing unit of the weapon simulator. In addition, the position data of the assigned light point can be detected and stored from this even frame. The position data can in turn be used to update the previously recorded in the odd frame position data of this light point or to check for plausibility.
Das Verfahren wird so lange wiederholt, bis in den geraden Frames alle in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffen einmal angesteuert wurden, um einen Lichtpunkt zu erzeugen, und bis alle Lichtpunkte einer bestimmten Schusswaffe zugeordnet worden sind. Zu diesem Zeitpunkt liegen dann Positions- und Zuordnungsinformationen für die Lichtpunkte aller Schusswaffen des Waffensimulators vor. The process is repeated until, in the even frames, all firearms operated in the weapon simulator have been driven once to create a spot of light and until all the spots of light have been assigned to a particular firearm. At this point in time, there will be position and assignment information for the light points of all firearms of the weapon simulator.
Anschließend kann das Verfahren wieder von vorne durchlaufen werden, indem in dem nächsten ungeraden Frame wieder Positionsdaten für alle Lichtpunkte detektiert werden und in dem nächsten geraden Frame wieder die erste Schusswaffe angesteuert wird, damit sie einen Lichtpunkt erzeugt, der dann wieder der Schusswaffe zugeordnet wird und so weiter. Subsequently, the method can be run through again from the beginning by again detecting position data for all points of light in the next odd frame and in the next straight frame the first firearm is again activated so that it generates a point of light, which is then assigned to the firearm and so on.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat also eine Art Initialisierungsphase, welche die ungeraden Frames und die geraden Frames nach einem Start des Verfahrens umfasst, bis für alle Schusswaffen bzw. deren Lichtpunkte Positionsdaten und Zuordnungsinformationen vorliegen. Vorzugsweise umfasst die Initialisierungsphase eine Anzahl 2·N Frames, wobei N die Anzahl der in dem Waffensimulator betriebenen Schusswaffen entspricht. Nach der Initialisierungsphase ist im Normalfall auch für alle während der ungeraden Frames erfassten Lichtpunkte aufgrund der während der vorangegangenen geraden Frames generierten Zuordnungsinformationen eine eindeutige Zuordnung zu einer bestimmten Schusswaffe möglich. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass im Normalbetrieb einer Schusswaffe (bei normalem Schießverhalten der Schützen) die Position des von der Schusswaffe generierten Lichtpunkts zwischen einem ungeraden und einem geraden Frame nur geringfügig variiert, da dazwischen nur einige Millisekunden liegen. Man macht sich also die Tatsache zunutze, dass die Positionen der zu den ungeraden Frames erfassten Lichtpunkte im Wesentlichen bis auf geringfügige Abweichungen mit den Positionen während eines nachfolgenden geraden Frames übereinstimmt. Dadurch kann eine Zuordnung der Lichtpunkte zu den Schusswaffen auch während der ungeraden Frames erfolgen. The method according to the invention thus has a kind of initialization phase, which comprises the odd frames and the even frames after a start of the method, until position data and assignment information are available for all firearms or their points of light. Preferably, the initialization phase comprises a
Mit der vorliegenden Erfindung liegen nach durchlaufender Initialisierungsphase somit für sämtliche Lichtpunkte hinreichend genaue Positionsdaten vor und jeder der Lichtpunkte kann einer bestimmten Schusswaffe zugeordnet werden. Wenn dann eine Schusswaffe "einen Schuss abfeuert", d.h. der Schütze betätigt den Auslöser der Schusswaffe, liegen aus dem vorangegangenen ungeraden Frame genaue Positionsdaten vor, die es erlauben, mit hoher Genauigkeit zu ermitteln, wohin der "Schuss" gegangen wäre und ob er ein Treffer war oder nicht. With the present invention, after the initialization phase has been completed, sufficiently accurate position data are thus available for all the light points, and each of the light points can be assigned to a specific firearm. Then, when a firearm "fires a shot", i. the shooter operates the trigger of the firearm, from the previous odd frame exact position data are available, which allow to determine with high accuracy where the "shot" would have gone and whether he was a hit or not.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lichtpunkte der Schusswaffen des Waffensimulators am Ende der ungeraden Zeitpunkte eingeschaltet und erfasst werden. Natürlich muss die Ansteuerung der Schusswaffen zum Aussenden der Lichtpunkte so rechtzeitig in einem ungeraden Frame erfolgen, dass die erzeugten Lichtpunkte in dem Frame noch erfasst werden können, indem der Inhalt der Projektionsfläche erfasst wird. Die Positionsermittlung selbst durch Auswerten des erfassten Bildes der Projektionsfläche kann während einer kurzen Pause im Anschluss an die ungeraden Frames oder sogar während eines nachfolgenden geraden Frames erfolgen. Dadurch dass die Erzeugung der Lichtpunkte und deren Positionsermittlung möglichst spät in einem ungeraden Frame erfolgt, vergeht weniger Zeit bis zu der Zuordnung eines Lichtpunkts in dem nachfolgenden geraden Frame. Innerhalb dieser kurzen Zeit ist eine mögliche Bewegung der Schusswaffe und damit eine Veränderung der Position des Lichtpunkts gering. Das ermöglicht eine besonders zuverlässige Zuordnung des Lichtpunkts zu einer bestimmten Schusswaffe. According to an advantageous development of the invention, it is proposed that the light spots of the firearms of the weapon simulator be switched on and detected at the end of the odd times. Of course, the control of the firearms to broadcast the points of light must be done in time in an odd frame that the generated points of light in the frame can still be detected by the content of the screen is detected. The position determination itself by evaluating the captured image of the screen can be done during a short break following the odd frames, or even during a subsequent even frame. Since the generation of the light spots and their position determination takes place as late as possible in an odd frame, less time passes until the assignment of a light spot in the subsequent straight frame. Within this short time is a possible movement of the firearm and thus a change in the position of the light spot low. This allows a particularly reliable assignment of the light spot to a specific firearm.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lichtpunkte der einzelnen Schusswaffen des Waffensimulators am Anfang der geraden Zeitpunkte eingeschaltet und erfasst werden. Die Zuordnung des erfassten Lichtpunkts zu der entsprechenden Schusswaffe kann während einer kurzen Pause im Anschluss an das gerade Frame oder sogar während eines nachfolgenden ungeraden Frames erfolgen. Dadurch dass die Erzeugung des Lichtpunkts und dessen Zuordnung zu der entsprechenden Schusswaffe möglichst früh in einem geraden Frame erfolgt, ist seit der Positionsbestimmung der Lichtpunkte in dem vorangegangenen ungeraden Frame weniger Zeit vergangen. Innerhalb dieser kurzen Zeit ist eine mögliche Bewegung der Schusswaffe und damit eine Veränderung der Position des Lichtpunkts gering. Das ermöglicht eine besonders zuverlässige Zuordnung des Lichtpunkts zu einer bestimmten Schusswaffe. According to another advantageous development of the invention, it is proposed that the points of light of the individual firearms of the weapon simulator be switched on and detected at the beginning of the even moments. The assignment of the detected light spot to the corresponding firearm may occur during a brief pause following the even frame or even during a subsequent odd frame. Due to the fact that the generation of the light spot and its assignment to the corresponding firearm takes place as early as possible in a straight frame, less time has passed since the position of the light points was determined in the preceding odd frame. Within this short time is a possible movement of the firearm and thus a change in the position of the light spot low. This allows a particularly reliable assignment of the light spot to a specific firearm.
Vorteilhafterweise liegt zwischen aufeinander folgenden geraden und ungeraden Zeitpunkten mindestens eine Zeitdauer, welche die mindestens eine Kamera zum Erfassen des Inhalts der Projektionsfläche einschließlich der Lichtpunkte und/oder zur Vorverarbeitung und/oder zur Übertragung der erfassten Bilddaten an eine Recheneinheit des Waffensimulators benötigt. Advantageously, at least one time duration, which requires the at least one camera for capturing the content of the projection surface including the light spots and / or for preprocessing and / or for transmitting the acquired image data to a computing unit of the weapon simulator, lies between consecutive even and odd times.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Licht der Lichtpunkte eine Frequenz auf, die außerhalb des für das menschliche Auge sichtbaren Frequenzbereichs liegt. Denkbar ist bspw., dass es sich um Licht im IR- oder UV-Bereich handelt. Bevorzugt ist ferner, wenn die Lichtpunkte Laserpunkte sind. Besonders bevorzugt sind somit bspw. von einem Infrarot(IR)-Laser erzeugte Lichtpunkte. According to a preferred embodiment, the light of the light spots has a frequency which lies outside the frequency range visible to the human eye. It is conceivable, for example, that it is light in the IR or UV range. It is furthermore preferred if the points of light are laser points. Thus, for example, light spots generated by an infrared (IR) laser are particularly preferred.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch eine Recheneinheit der eingangs genannten Art gelöst, auf der ein Computerprogramm ablauffähig ist, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist, wenn es auf der Recheneinheit abläuft. The object underlying the present invention is also achieved by a computing unit of the type mentioned above, on which a computer program is executable, which is programmed to carry out the method according to the invention, when it runs on the arithmetic unit.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit eine Kommunikationsverbindung zu den die Lichtpunkte erzeugenden umgebauten Schusswaffen aufweist, um diese zu bestimmten Zeitpunkten, d.h. während gerader bzw. ungerader Frames, insbesondere zu bestimmten Zeitpunkten am Anfang oder am Ende der Frames, zum Erzeugen der Lichtpunkte zu veranlassen. Über die Kommunikationsverbindung können auch Sensorsignale von Sensoren der Schusswaffen, welche den aktuellen Betriebszustand der Schusswaffe erfassen, an die Recheneinheit übertragen werden. Solche Sensorsignale sind bspw. "Auslöser betätigt", "Schusswaffe beim Auslösen verrissen", "Verschluss betätigt", "Waffe gesichert" o.ä. sein. According to an advantageous embodiment of the invention, it is proposed that the arithmetic unit has a communication connection to the rebuilt firearms producing the light spots in order to be able to switch them at certain times, i. while causing even or odd frames, particularly at particular times at the beginning or end of the frames, to generate the spots of light. Sensor signals from sensors of the firearms, which detect the current operating state of the firearm, can also be transmitted to the arithmetic unit via the communication connection. Such sensor signals are, for example, "trigger actuated", "firearm on triggering perverted", "shutter actuated", "weapon secured" or the like. be.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit eine Kommunikationsverbindung zu der mindestens einen Kamera aufweist, um diese zu bestimmten Zeitpunkten, d.h. während gerader bzw. ungerader Frames, insbesondere zu bestimmten Zeitpunkten am Anfang oder am Ende der Frames, zum Erfassen des Inhalts der Projektionsfläche zu veranlassen. Über die Kommunikationsverbindung können auch die Bilddaten der von der Kamera aufgenommenen Bilder der Projektionsfläche an die Recheneinheit zur Auswertung (Positionsermittlung bzw. Zuordnung zu bestimmter Schusswaffe) übertragen werden. According to a preferred embodiment, it is proposed that the arithmetic unit has a communication link to the at least one camera in order to be able to communicate at certain times, i. during even or odd frames, in particular at certain times at the beginning or at the end of the frames, to capture the content of the screen. The image data of the images taken by the camera of the projection surface can also be transmitted to the arithmetic unit for evaluation (position determination or assignment to a specific firearm) via the communication connection.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch einen Waffensimulator der eingangs genannten Art gelöst, auf dessen Recheneinheit ein Computerprogramm ablauffähig ist, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist, wenn es auf der Recheneinheit abläuft. The object underlying the present invention is also achieved by a weapon simulator of the type mentioned, on the arithmetic unit of a computer program is executable, which is programmed to carry out the method according to the invention, when it runs on the arithmetic unit.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: A preferred embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it:
In
Der Waffensimulator
Zumindest beim "Abfeuern" der simulierten Schusswaffen
Der Waffensimulator
Das mindestens eine von der Kamera
Die mindestens eine Kamera
Um im Falle einer "Schussauslösung" eine möglichst rasche Zuordnung eines der Lichtpunkte
Für die Ablaufsteuerung des Trainings sowie für die Positionsbestimmung der Lichtpunkte
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der
In den
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also in der ersten Art von Frames
Ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist in
Zurückkommend auf das Ablaufdiagramm der
Anschließend wird in einem Funktionsblock
Falls noch nicht alle in dem Waffensimulator
In dem Funktionsblock
Damit ist eine Art Initialisierungsphase
Im Anschluss an die Initialisierungsphase
Eine Möglichkeit, wie das Verfahren nach der Initialisierungsphase
In
Anschließend wird in einem Funktionsblock
Bei dem Verfahren aus
Zurückkommend auf das Ablaufdiagramm der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10042982 A1 [0004] DE 10042982 A1 [0004]
- US 4302190 [0005] US 4302190 [0005]
- WO 2004/015357 A2 [0006, 0010] WO 2004/015357 A2 [0006, 0010]
- US 6854480 B2 [0009] US 6854480 B2 [0009]
- US 7306462 B2 [0009] US 7306462 B2 [0009]
- DE 102013224209 [0010] DE 102013224209 [0010]
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11719511B2 (en) * | 2018-03-21 | 2023-08-08 | Inveris Training Solutions, Inc. | Apparatus and methods for detection of a shot firing event |
DE102021131563A1 (en) | 2021-12-01 | 2023-06-01 | Thales Management & Services Deutschland Gmbh | Method for determining a location targeted by a simulation weapon, and shooting simulator |
DE102022113999A1 (en) | 2022-06-02 | 2023-12-07 | Thales Management & Services Deutschland Gmbh | Method for operating a weapon simulator and weapon simulator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4302190A (en) | 1979-12-19 | 1981-11-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Rifle recoil simulator |
DE10042982A1 (en) | 2000-09-01 | 2002-03-14 | J Hartmut Bleher | Virtual-reality multimedia shooting-range system has light spots generated by laser to simulate shot or bullet |
WO2004015357A2 (en) | 2002-08-09 | 2004-02-19 | Fats, Inc. | Gas operating system for firearm simulators |
DE102013224209A1 (en) | 2013-11-27 | 2015-05-28 | Thales Deutschland Gmbh | Cartridge for insertion into a firearm of a weapon simulator and rebuilt firearm of a weapon simulator with such a cartridge |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5215464A (en) * | 1991-11-05 | 1993-06-01 | Marshall Albert H | Aggressor shoot-back simulation |
PL1779055T3 (en) * | 2004-07-15 | 2017-08-31 | Cubic Corporation | Enhancement of aimpoint in simulated training systems |
US7677893B2 (en) * | 2005-10-12 | 2010-03-16 | Matvey Lvovskiy | Training simulator for sharp shooting |
WO2014185764A1 (en) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | 4°Bureau De L'etat-Major General Des Forces Armees Royales | Indoor shooting simulator for light weapons and anti-tank rocket launchers |
-
2015
- 2015-04-27 DE DE102015207707.1A patent/DE102015207707A1/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-04-14 EP EP16165237.5A patent/EP3088836B1/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4302190A (en) | 1979-12-19 | 1981-11-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Rifle recoil simulator |
DE10042982A1 (en) | 2000-09-01 | 2002-03-14 | J Hartmut Bleher | Virtual-reality multimedia shooting-range system has light spots generated by laser to simulate shot or bullet |
WO2004015357A2 (en) | 2002-08-09 | 2004-02-19 | Fats, Inc. | Gas operating system for firearm simulators |
US6854480B2 (en) | 2002-08-09 | 2005-02-15 | Fats, Inc. | Regulated gas supply system |
US7306462B2 (en) | 2002-08-09 | 2007-12-11 | Fats, Inc. | Gas operating system for firearm simulators |
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