DE102022003713A1 - Heated dummy - Google Patents

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    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H05B3/342—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs heaters used in textiles
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    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J2/00—Reflecting targets, e.g. radar-reflector targets; Active targets transmitting electromagnetic or acoustic waves
    • F41J2/02—Active targets transmitting infrared radiation

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Abstract

Vorgestellt wird eine beheizbare Attrappe zur Aufklärung von Soldaten, eine dem menschlichen Körper nachgebildete Grundstruktur und mindestens ein Heizelement aufweisend, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement aus einem bestickten Textil beseht, das bestickte Textil der äußeren Form der Grundstruktur anpassbar ist, die Bestickung elektrisch leitend ist und das die Grundstruktur und das Heizelement mit einem Überzug vor Umwelteinflüssen schützbar ist.A heatable dummy for reconnaissance of soldiers is presented, having a basic structure modelled on the human body and at least one heating element, characterized in that the heating element consists of an embroidered textile, the embroidered textile can be adapted to the external shape of the basic structure, the embroidery is electrically conductive and the basic structure and the heating element can be protected from environmental influences with a coating.

Description

Die Erfindung betrifft eine beheizbare Attrappe, bzw. eine beheizbare Zieldarstellung für Aufklärungszwecke.The invention relates to a heatable dummy or a heatable target representation for reconnaissance purposes.

Zur Aufklärung feindlicher Truppen werden Wärmebildkameras genutzt. Dabei werden z.B. Fahrzeuge und Personen detektiert. Die Kameras werden für die Aufklärung aus der Ferne sowie im Nahkampf eingesetzt. Um die Soldaten auszubilden muss das Arbeiten mit den Wärmebildkameras trainiert werden.Thermal imaging cameras are used to reconnoiter enemy troops. They detect vehicles and people, for example. The cameras are used for reconnaissance from a distance and in close combat. In order to train the soldiers, they must be trained to work with thermal imaging cameras.

Gegenwärtig werden, um ein Ziel darzustellen, als sog. Hotspots, Soldaten auf dem Übungsgelände platziert oder z.B. Jacken mit handelsüblichen Taschenwärmern gefüllt, um die thermische Signatur zu erzeugen.Currently, in order to represent a target, soldiers are placed on the training area as so-called hotspots or, for example, jackets are filled with commercially available pocket warmers to create the thermal signature.

Aus der europäischen Patentschrift EP 0 579 050 B1 ist ein Übungsziel mit einem Träger bekannt, der als selbsttragender Rahmen ausgeführt ist und aus rohrartigen geraden und/oder gebogenen Teilen besteht, welche untereinander mittels lösbarer biegesteifer Verbindungen gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrartigen Teile einen etwa dreiecksförmigen Querschnitt aufweisen, bei dem wenigstens eine der an der beschussseitigen Kante anliegenden Seiten konkav geformt ist.From the European patent specification EP 0 579 050 B1 a training target is known with a support which is designed as a self-supporting frame and consists of tubular straight and/or curved parts which are held together by means of detachable, rigid connections, characterized in that the tubular parts have an approximately triangular cross-section in which at least one of the sides adjacent to the firing edge is concave.

In einer besonderen Ausführungsform bilden die rohrförmigen Teile und die Verbindungen einen umlaufenden Kanal, durch den ein von einer Quelle erwärmtes Medium leitbar ist. Die Temperatur des Mediums ist abweichend von der Umgebungstemperatur, sodass die Detektion mittels Wärmebildkameras möglich ist.In a special embodiment, the tubular parts and the connections form a circumferential channel through which a medium heated by a source can be passed. The temperature of the medium differs from the ambient temperature, so that detection by means of thermal imaging cameras is possible.

Weiter offenbart die Offenlegungsschrift DE 31 33 846 A1 eine Attrappe für Scharfschießübungen, insbesondere mit Panzerabwehrgeräten oder -kanonen, bestehend aus einem plattenförmigen Element mit dem Ziel angenähertem Umriss, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenförmige Element im Wesentlichen aus wenigstens einer Spanplatte besteht, welche gemäß DIN-Prüfung eine Biegefestigkeit von wenigstens etwa 35 N/mm2, eine Querzugfestigkeit von wenigstens etwa 0,9 N/mm2 und eine Dickenquellung von weniger als etwa 0,6 % aufweist.The disclosure document further discloses DE 31 33 846 A1 a dummy for live firing exercises, in particular with anti-tank devices or cannons, consisting of a plate-shaped element with an outline approximating the target, characterized in that the plate-shaped element consists essentially of at least one chipboard which, according to DIN testing, has a bending strength of at least about 35 N/mm 2 , a transverse tensile strength of at least about 0.9 N/mm 2 and a thickness swelling of less than about 0.6%.

Weiter weist sich die Attrappe dadurch aus, dass das plattenförmige Element mit wenigstens einem Heizelement oder wenigstens einer wärmespeichernden Schicht zur Reaktion auf ein Zielhilfsmittel ausgerüstet ist, welches auf Wärmestrahlen anspricht.The dummy is further characterized in that the plate-shaped element is equipped with at least one heating element or at least one heat-storing layer for reacting to a targeting aid which responds to heat rays.

Zuletzt wurde auf der Internetseite www.112-verkauf.de am 21.10.2021 eine Übungspuppe für Feuerwehrübungen angeboten. Die Puppe ist u.a. mit Thermo-Pads zum Vorgehen mit einer Wärmebildkamera erweiterbar.Most recently, a training dummy for fire brigade exercises was offered on the website www.112-verkauf.de on October 21, 2021. The dummy can be expanded with thermal pads for use with a thermal imaging camera, among other things.

Der Nachteil der bekannten Lösungen besteht darin, dass sie aufwendig, schwer zu transportieren oder ungenau in der Wärmeverteilung sind und keine Signatur eines realen Zieles aufweisen.The disadvantage of the known solutions is that they are complex, difficult to transport or inaccurate in heat distribution and do not have a signature of a real target.

Eine sinnvolle Übung zum Umgang mit Wärmebildkameras, die sich nicht nur auf die Detektion eines Hotspots beschränkt, sondern auch die tatsächliche Wärmesignatur eines Soldaten zu Aufklärungszwecken nachbildet, ist nicht bekannt.There is no known useful exercise in the use of thermal imaging cameras that is not limited to the detection of a hotspot but also recreates the actual heat signature of a soldier for reconnaissance purposes.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu offenbaren, welche die Infrarotsignatur eines Soldaten derart realitätsnah nachbildet, dass sie zur Aufklärung nutzbar ist.The object of the invention is therefore to disclose a device which reproduces the infrared signature of a soldier so realistically that it can be used for reconnaissance.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the characterizing features of the main claim. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zunächst eine dem menschlichen Körper nachempfundene Grundstruktur verwendet wird. Die Grundstruktur kann eine Puppe oder ein Dummy sein welche in ihren Ausmaßen den Konturen eines Menschen entspricht. Zur Aufklärung von Soldaten ist auch eine Grundstruktur geeignet, die lediglich den menschlichen Kopf und Schulterbereich nachbildet. Soldaten liegen meist in Deckung, sodass lediglich Kopf und Schulterbereich detektierbar sind. An die Grundstruktur der erfindungsgemäßen Attrappe werden keine weiteren Forderungen gestellt, sodass sie aus nahezu jedem beliebigen Material herstellbar ist. Beispielhaft aber nicht abschließend kann die Grundstruktur ein textiler befüllter Sack, ein Holzgestell, eine Schaufensterpuppe oder ein Metallrahmen sein. Ebenso ist es möglich beim Einsatz der Attrappe auf die Grundstruktur zu verzichten und geländegegebene Einrichtungen wie Äste oder Steine zu nutzen.The advantage of the invention is that a basic structure modeled on the human body is used first. The basic structure can be a doll or a dummy whose dimensions correspond to the contours of a person. A basic structure that only replicates the human head and shoulder area is also suitable for reconnaissance of soldiers. Soldiers usually lie in cover, so that only the head and shoulder area are detectable. No further requirements are placed on the basic structure of the dummy according to the invention, so that it can be made from almost any material. By way of example but not exclusively, the basic structure can be a textile-filled sack, a wooden frame, a mannequin or a metal frame. It is also possible to dispense with the basic structure when using the dummy and use features found in the terrain such as branches or stones.

Das erfindungsgemäße Heizelement hat den Vorteil, dass es keinen Hotspot erzeugt, sondern den Kopf- und Schultertbereich eines Soldaten nachbildet. Dabei ist das Heizelement in mindestens zwei Kreise, mit jeweils einem Regler aufgeteilt, sodass verschiedene Bereiche des Heizelementes unterschiedlich erwärmt werden können.The heating element according to the invention has the advantage that it does not create a hotspot, but rather simulates the head and shoulder area of a soldier. The heating element is divided into at least two circuits, each with a controller, so that different areas of the heating element can be heated differently.

Durch das Sticken der Heizelemente besteht der Vorteil, die thermische Signatur des Heizelementes zu bestimmen. Anzahl und Länge der Leiterbahnen, Stichdichte, Stichlänge und Stichtyp können beliebig variiert werden. Auch können unterschiedliche Formen realisiert werden, wie zum Beispiel kreisrunde Heizelemente oder Rechteckige. Das Heizelement für den Kopf kann rund und das Heizelement für die Schulter kann rechteckig hergestellt werden. Durch das gewählte Stickverfahren kann das Heizelement direkt auf die Zuschnitt-Teile oder auf einzelne Gewebestücke, aus denen austauschbare Patches hergestellt werden können, gestickt werden.By stitching the heating elements, there is the advantage of determining the thermal signature of the heating element. The number and length of the conductor tracks, stitch density, stitch length and stitch type can be can be varied as desired. Different shapes can also be created, such as circular heating elements or rectangular ones. The heating element for the head can be made round and the heating element for the shoulder can be made rectangular. The selected embroidery process allows the heating element to be embroidered directly onto the cut parts or onto individual pieces of fabric from which interchangeable patches can be made.

Patches oder Zuschnitt-Teile werden aus einem zusammengefalteten Transportzustand in einen einsatzfähigen Zustand überführt indem die Teile oder Patches zusammengesetzt werden und derart um die Grundstruktur angeordnet sind, dass sich die Kontur eines menschlichen Körpers, zumindest eines menschlichen Kopf- und Schulterbereichs ergibt.Patches or cut parts are converted from a folded transport state into a usable state by assembling the parts or patches and arranging them around the basic structure in such a way that the contour of a human body, at least a human head and shoulder area, is created.

Als weiteren Vorteil weist die Erfindung einen Nässeschutz auf. Der Nässeschutz ist wasserabweisend und sitzt eng auf der Konstruktion um Lufteinschlüsse, die isolierend wirken und die Temperaturübertragung nach außen behindert, zu vermeiden. Der Nässeschutz ist besonders vorteilhaft aus einem elastischen Funktionslaminat hergestellt.Another advantage of the invention is that it provides moisture protection. The moisture protection is water-repellent and sits tightly on the construction to prevent air pockets, which have an insulating effect and prevent the transfer of temperature to the outside. The moisture protection is particularly advantageously made from an elastic functional laminate.

Die Heizelemente sind erfindungsgemäß ausgelegt um in einem Bereich von 25°C bis 35°C regelbar zu sein. Gemäß einer Studie der Anmelderin ist der Temperaturbereich einer optimalen Simulation 28°C bis 31°C.According to the invention, the heating elements are designed to be adjustable in a range from 25°C to 35°C. According to a study by the applicant, the temperature range of an optimal simulation is 28°C to 31°C.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Heizelemente mithilfe von Kupferbändern und leitfähigen Druckknöpfen untereinander verbindbar sind.A further advantage of the invention is that the heating elements can be connected to each other using copper strips and conductive snap fasteners.

Zum besseren Verständnis wird folgender Funktionsablauf beschrieben:

  • Aus einem zusammengefalteten Transportzustand werden einzelne Heizelemente entnommen und zu einer eine Grundstruktur umschließenden Einheit zusammengefügt. Beispielsweise werden aus fünf Heizelementen mit einer eher runden Bestickung eine Schädelform gebildet und weitere Heizelemente mit eher rechteckiger Bestickung im Schulterbereich angefügt. Die Heizelemente werden vorteilhaft mit Haken- und Schlingenband verbunden und die elektrische Leitfähigkeit wird über elektrisch leitfähige Druckknöpfe und Kupferband hergestellt. Im Bereich der Schultern der Grundstruktur werden weitere Heizelemente angebracht und elektrisch verbunden. Die Heizelemente im Bereich der Schultern weisen eher Bestickungen in Rechteckform auf. Die umschließende Einheit wird in drei Heizkreise aufgeteilt. Beispielsweise ist ein erster Heizkreis der rechte Schulterbereich und der rechte Kopfbereich, ein zweiter Heizkreis der linke Schulterbereich und der linke Kopfkreis und ein dritter Heizkreis der obere Kopfbereich sowie die Front- und Heckseite des Kopfes. Die Heiztemperatur wird durch einen Zweipunktregler eingestellt und durch einen Powerpack mit elektrischer Leistung versorgt. Die Powerpacks werden an den Heizelementen befestigt. Abschließend wird ein enganliegender Überzug aus elastischen Funktionslaminat, beispielsweise Goretex, um die Heizelemente angebracht.
For a better understanding, the following functional sequence is described:
  • Individual heating elements are removed from a folded transport state and assembled into a unit that encloses a basic structure. For example, a skull shape is formed from five heating elements with a more round embroidery and further heating elements with more rectangular embroidery are added in the shoulder area. The heating elements are advantageously connected with hook and loop tape and electrical conductivity is created using electrically conductive snap fasteners and copper tape. Further heating elements are attached and electrically connected in the shoulder area of the basic structure. The heating elements in the shoulder area have more rectangular embroidery. The enclosing unit is divided into three heating circuits. For example, a first heating circuit is the right shoulder area and the right head area, a second heating circuit is the left shoulder area and the left head circle and a third heating circuit is the upper head area and the front and rear of the head. The heating temperature is set by a two-point controller and supplied with electrical power by a power pack. The power packs are attached to the heating elements. Finally, a tight-fitting cover made of elastic functional laminate, such as Goretex, is placed around the heating elements.

Es zeigt 1 ein erfindungsgemäßes Heizelement. Es zeigt 2 eine erfindungsgemäße Einheit von Heizelementen. Es zeigt 3 eine erfindungsgemäße Einheit von Heizelementen in schematischer Darstellung mit elektrischen Stromkreisen.It shows 1 a heating element according to the invention. It shows 2 a unit of heating elements according to the invention. It shows 3 a unit of heating elements according to the invention in a schematic representation with electrical circuits.

Er zeigt 1 ein Heizelement 1 als flächiges Textil 2. Das flächige Textil 2 ist zweilagig ausgeführt und mit einer Schaumstoffeinlage gepolstert. Die Schaumstoffeinlage ist zur thermischen Isolierung und zur Versteifung sowie plastischen Ausformung des flächigen Textils 2 vorgesehen. In das flächige Textil 2 sind leitfähige Druckknöpfe 3 eingebracht. Die leitfähigen Druckknöpfe 3 werden zur Verbindung mehrerer Heizelemente mit Kupferbändern 11 versehen. Die leitfähigen Druckknöpfe 3 sind über das flächige Textil 2 mit Leiterbahnen 4 verbunden. Weiter sind die Enden der Bestickung 5 mit den Leiterbahnen 4 verbunden. Die Bestickung 5 besteht aus elektrisch leitfähigem Stickgarn 6, beispielsweise Madeira. Die Länge der einzelnen leitfähigen Stickgarne sind in etwa gleich lang, um einen gleichmäßigen Widerstand aller leitfähigen Stickgarne 6, die mit einer Leiterbahn 4 verbunden sind, zu garantieren. Zur Durchführung der Kupferbänder 11 durch das flächige Textil 2 sind Knopflöcher 7 im Bereich der leitfähigen Druckknöpfe 3 vorgesehen. Zur Verbindung mehrerer Heizelemente 1 sind im Bereich der Enden des flächigen Textils 2 Schlingen- und Hakenbänder 8 vorgesehen.He shows 1 a heating element 1 as a flat textile 2. The flat textile 2 is designed in two layers and padded with a foam insert. The foam insert is intended for thermal insulation and for stiffening and plastic shaping of the flat textile 2. Conductive snap fasteners 3 are inserted into the flat textile 2. The conductive snap fasteners 3 are provided with copper strips 11 to connect several heating elements. The conductive snap fasteners 3 are connected to conductor tracks 4 via the flat textile 2. The ends of the embroidery 5 are also connected to the conductor tracks 4. The embroidery 5 consists of electrically conductive embroidery thread 6, for example Madeira. The length of the individual conductive embroidery threads is approximately the same in order to guarantee an even resistance of all conductive embroidery threads 6 that are connected to a conductor track 4. Buttonholes 7 are provided in the area of the conductive snap fasteners 3 to guide the copper strips 11 through the flat textile 2. Loop and hook strips 8 are provided in the area of the ends of the flat textile 2 to connect several heating elements 1.

Es zeigt 2 eine erfindungsgemäße Einheit von Heizelementen 1. Die Heizelemente 1 sind in einer Abwicklung dargestellt und werden für einen einsatzfähigen Zustand zusammengefügt. Zur Fixierung im einsatzfähigen Zustand sind Schlingen- und Hakenbänder 8 vorgesehen. Die Bestickung 5 entspricht in ihrer Ausdehnung auf dem flächigen Textil 2 der Geometrie der Unterkonstruktion (nicht dargestellt). Heizelemente 1, die im einsatzfähigen Zustand im Kopfbereich der Attrappe angeordnet sind, weisen eine eher kreisförmige Bestickung 9 auf. Heizelemente 1, die im Bereich der Schulterpartie der Attrappe angeordnet sind, weisen eine eher rechteckige Bestickung 10 auf. Die Heizelemente 1 sind über die leitfähigen Druckknöpfe 3 mit Kupferbändern 11 verbunden. Im einsatzfähigen Zustand ist es vorteilhaft die Kupferbänder 11 durch die Knopflöcher 7 nach innen zu führen, um den Eindruck der Bestickung 5 nicht zu zerstören. Ebenfalls für den einsatzfähigen Zustand ist ein enganliegender Überzug vorgesehen, der hier nicht dargestellt ist und die Heizelemente 1 vor äußeren Umwelteinflüssen schützt, ohne die thermische Signatur gravierend zu verändern.It shows 2 a unit of heating elements 1 according to the invention. The heating elements 1 are shown in a developed form and are assembled for a ready-to-use state. Loop and hook tapes 8 are provided for fixing in the ready-to-use state. The embroidery 5 corresponds in its extent on the flat textile 2 to the geometry of the substructure (not shown). Heating elements 1 which are arranged in the head area of the dummy in the ready-to-use state have a more circular embroidery 9. Heating elements 1 which are arranged in the shoulder area of the dummy have a more rectangular embroidery 10. The heating elements 1 are connected to copper via the conductive snap fasteners 3. bands 11. In the operational state, it is advantageous to guide the copper bands 11 inwards through the buttonholes 7 in order not to destroy the impression of the embroidery 5. Also provided for the operational state is a tight-fitting cover, which is not shown here and protects the heating elements 1 from external environmental influences without significantly changing the thermal signature.

Es zeigt 3 eine schematische Darstellung von Heizelementen 1 die mit Kupferbändern 11 verbunden sind. Die Heizelemente 1 sind Teil eines elektrischen Stromkreises 12 der aus einer Batterie 13 einem Zweipunktregler 14 und jeweils einer Anzahl Heizelementen 1 besteht. Die Zweipunktregler 14 nehmen die abgestrahlte Temperatur etwa in der Mitte eines Heizelements 15 auf. It shows 3 a schematic representation of heating elements 1 which are connected to copper strips 11. The heating elements 1 are part of an electrical circuit 12 which consists of a battery 13, a two-point controller 14 and a number of heating elements 1. The two-point controllers 14 record the radiated temperature approximately in the middle of a heating element 15.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
HeizelementHeating element
22
flächiges Textilflat textile
33
leitfähige Druckknöpfeconductive snap fasteners
44
LeiterbahnenConductor tracks
55
BestickungEmbroidery
66
elektrisch leitfähiges Stickgarnelectrically conductive embroidery thread
77
Knopflochbuttonhole
88th
Schlingen- und HakenbandLoop and hook tape
99
kreisförmige Bestickungcircular embroidery
1010
rechteckige Bestickungrectangular embroidery
1111
KupferbänderCopper strips
1212
elektrischer Stromkreiselectrical circuit
1313
Batteriebattery
1414
ZweipunktreglerTwo-point controller
1515
Mitte eines HeizelementsCenter of a heating element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0579050 B1 [0004]EP 0579050 B1 [0004]
  • DE 3133846 A1 [0006]DE 3133846 A1 [0006]

Claims (5)

Beheizbare Attrappe zur Aufklärung von Soldaten mit Wärmebildkameras, eine dem menschlichen Körper nachgebildete Grundstruktur und mindestens ein Heizelement aufweisend, dadurch gekennzeichnet, dass - das Heizelement aus einem bestickten Textil beseht, - das bestickte Textil der äußeren Form der Grundstruktur anpassbar ist, - die Bestickung elektrisch leitend ist und dass - die Grundstruktur und das Heizelement mit einem Überzug vor Umwelteinflüssen schützbar ist.Heatable dummy for reconnaissance of soldiers with thermal imaging cameras, having a basic structure modeled on the human body and at least one heating element, characterized in that - the heating element consists of an embroidered textile, - the embroidered textile can be adapted to the external shape of the basic structure, - the embroidery is electrically conductive and that - the basic structure and the heating element can be protected from environmental influences with a coating. Beheizbare Attrappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement auf einen Bereich zwischen 25°C - 35°C aufheizbar ist.Heatable dummy according to Claim 1 , characterized in that the heating element can be heated to a range between 25°C - 35°C. Beheizbare Attrappe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bestickte Textil mindestens zwei Teile aufweist, die im einsatzfähigen Zustand verbunden sind und eine elektrisch leitende Verbindung aufweisen.Heatable dummy according to one of the Claims 1 and 2 , characterized in that the embroidered textile has at least two parts which are connected in the operational state and have an electrically conductive connection. Beheizbare Attrappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestickung aus einem elektrisch leitenden Faden, Garn oder Zwirn besteht.Heatable dummy according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the embroidery consists of an electrically conductive thread, yarn or twine. Beheizbare Attrappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug aus einem textilen Funktionsmaterial besteht.Heatable dummy according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the cover consists of a textile functional material.
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