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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Peilung, welche an einem Sichtmittel, wie beispielsweise einem
Sichtblock, Winkelspiegel etc., an einem insbesondere gepanzerten
Fahrzeug oder in Schutzräumen
angebracht ist.
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In Schutzräumen und bei gepanzerten Fahrzeugen
etc. werden für
die Überwachung
der nahen Umgebung häufig
sogenannte Sichtblöcke
(Vision-blocks) oder Winkelspiegel eingesetzt. Diese sind als massive
Blöcke
aus Glas oder anderen optisch durchlässigen Materialien gefertigt,
damit der Beobachter gegen massive äußere Einwirkungen insbesondere
im Einsatzfall (Splitterwirkung, Beschuß) geschützt ist.
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Einen Winkelspiegel für gepanzerte
Fahrzeuge und dessen Anordnung auf dem Fahrzeug offenbart die
DE 41 00 229 A1 .
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Eine weitere Winkelspiegelanordnung
beschreibt die
DE 36
27 716 A1 , bei der zum nachträglichen Einbau an der dem Einblickfenster
zugewandten Fläche
des Glaskörpers
eine Anzeigeeinheit angeordnet, deren Anzeigefeld mit einstellbaren
Informationen versehen ist. In einer Ausgestaltung sind auf dem
Anzeigefeld Leuchtdioden angebracht, über denen sich Buchstaben oder
Zahlen und Symbole befinden. Das jeweils gültige Symbol wird durch die entsprechende
Leuchtdiode gekennzeichnet.
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Ein Sichtblock zur Beobachtung der äußeren Umgebung
wird in der
DE 100
52 048 A1 erwähnt, der
aus einem lichtdurchlässigen
Material besteht.
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Die
DE 298 22 897 U1 beschreibt ein optisches
System für
eine Visiereinrichtung mit eingespiegelter Marke. Als Marke werden
im roten Bereich emittierende Leuchtdioden eingesetzt, die für den Benutzer
der Visiereinrichtung an Linsen dieser Einrichtung reflektiert wird.
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Die Sichtblöcke bzw. Winkelspiegel werden so
angeordnet, dass für
die Besatzung die Möglichkeit
einer Rundumbeobachtung (Beobachtungswinkel im Azimut 360°) möglich ist,
was durch Einsatz mehrerer Sichtblöcke/Winkelspiegel realisierbar
ist.
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Aufgrund der räumlichen und geometrischen Verhältnisse
innerhalb der Schutzräume
bzw. der Fahrzeuge besteht die Notwendigkeit, dass die Aufgabe der
Nahbereichsbeobachtung von mehreren Personen wahrgenommen werden
muss. Für
die Beobachtung der weiteren Umgebung sowie zur Identifizierung
und Bekämpfung
des beobachteten Objektes im gesamten Überwachungsbereich werden vergrößernde optische
und/oder optronische Sichtgeräte
verwendet, die als Zielperiskop waffenstarr oder als Rundumsichtperiskop
angeordnet sind.
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Zur Identifizierung und/oder Bekämpfung der von
den einzelnen Beobachtern durch die Sichtblöcke entdeckten Objekte muss
das vergrößernde optische/optronische
Sichtgerät
auf das jeweils detektierte Objekt gerichtet werden. Dazu wird der
Bediener des vergrößernden
Sichtgerätes
vom Bediener des Sichtblockes eingewiesen, der das Objekt anvisiert
hat, was eine gegenseitige Kommunikation auslöst.
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Um diese Einweisung leichter zu gestalten, sind
sogenannte Tippvisiere am Sichtblock oder Winkelspiegel vorgesehen,
mit denen der Bereich, in dem sich das beobachtete Objekt befindet,
anwählbar
ist. Üblich
sind hier Sehfelder in den Sektoren „Links", „Mitte" und „Rechts". Jeder Taster entspricht einem
bestimmten Turmwinkel, welcher als Sollwert dem Lageregelkreis des
Periskops aufgeschaltet wird. Die Bestimmung der Sollwertes erfolgt über die Position
des Sichtblocks und dem angesprochenen Sektor manuell oder mittels
Rechner.
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Nachteilig ist, dass diese Form der
Richtungszuweisung ziemlich ungenau ist, da je nach dem, welche
Position der Beobachter in Bezug zum Einblick des Sichtblocks (Augpunkt)
einnimmt, sich die Lage des zu beobachteten Objekts im Sehfeld des
Sichtblockes ändert.
Die Richtungszuweisung mit den bekannten Tippvisieren ist noch zu
grob, so dass auch hier eine verbale Beschreibung erforderlich ist,
um den Aufenthaltsort des detektierten Ortes so zu definieren, damit
dieses vom vergrößernden Sichtgerät erfaßt werden
kann.
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Für
eine schnelle und sichere Erfassung und Ortsbestimmung des Objektes
wird zudem gefordert, dass der vom Beobachter am Sichtblock vorgegebene
Richtungswinkel mit einem Fehler ermittelt wird, der kleiner als
das halbe Sehfeld des vergrößernden Sichtgerätes ist.
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Hier greift die Erfindung die Aufgabe
auf, eine Vorrichtung an einem Sichtmittel aufzuzeigen, mit der
eine einfache, vorzugsweise automatische Zielzuweisung möglich ist
und die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde,
am Eintritts- (Ausblickfenster außen) und Austrittsfenster (Ausblickfenster
innen) eines Sichtmittels je eine Reihe von Leuchtdioden (LED) anzuordnen,
die so positioniert sind, dass sie zumindest am Eintrittsfenster für den Beobachter
am oberen bzw. unteren Rand des Sehfeldes sichtbar sind. Am Austrittsfenster kann
die Diodenreihe gleichfalls am oberen bzw. unteren Rand des Sichtfeldes
sichtbar sein, aber vorzugsweise nicht in das Sehfeld hineinragen,
um so u.a. einen Lichtaustritt bei Dämmerung oder Dunkelheit zu
vermeiden.
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Mit dieser Vorrichtung wird eine
Art elektrische Peilscheibe geschaffen, die es erlaubt, einzelne Objekte
im Sehfeld des Sichtmittels hinreichend genau anzupeilen und eine
Einweisung des Bedieners am vergrößernden Sichtgerät durch
den Beobachter am Sichtmittel nicht mehr notwendig macht.
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Das Prinzip der Peilung beruht auf
einer paarweisen Ansteuerung jeweils einer Diode der äußeren und
der inneren Diodenreihe über
eine Steuerelektronik, wobei durch die Angabe einer einzelnen Zahl
(Kennzahl der Peilung) oder eines programmierbaren Diodenpärchens eine
eindeutige Richtungsangabe möglich
ist.
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Bei Ansteuerung der Diodenpaare erfolgt
die Ansteuerung der Dioden der äußeren Diodenreihe spiegelverkehrt
zur inneren. Dadurch wird eine vorgegebene Peillinie erzeugt, die
gleichzeitig einen vorbestimmten Winkel nachbildet. Das Auge (Augpunkt) richtet
sich nach den beiden angesteuerten Dioden und läuft als Auglinie visuell der
durch das Diodenpaar gebildeten Peillinie nach. Liegt das Objekt
nicht auf dieser Peillinie, werden ein weiteres Diodenpaar angesteuert,
bis erzeugte Peillinie und Auglinie auf das Objekt gerichtet übereinstimmen.
Die Diodenpaare decken dabei den gesamten Winkelbereich des Sehfeldes
des Sichtmittels ab. Die in dieser Ausführung erzeugten Peillinien
gehen durch einen gemeinsamen Peilpunkt, dem Mittelpunkt des Sichtmittels.
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In Weiterführung der Erfindung ist auch
eine Programmierung von anzusteuernden Diodenpärchen möglich, wobei die erzeugten
Peillinien nicht durch den Mittelpunkt des Sichtmittels gehen. Hierbei werden
Diodenpärchen
definiert, die eine Peillinie nachbilden könnten. Diese werden dann, wie
auch die Kennzahlen, im Systemrechner abgelegt. Das jeweils angesteuerte
Diodenpäarchen
definiert dann den Peilwinkel.
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Die Ansteuerung der Diodenpaare bzw.
-päarchen
kann manuell erfolgen oder durch des Systemrechner automatisch in
einem vorgegebenen Zeitintervall bestimmt werden, wobei dann die
Bedienperson die Möglichkeit
erhält,
dem Systemrechner mitzuteilen, dass die derzeitig eingestellte Anpeilung in
Ordnung ist und keine weiteren Ansteuerungen nötig sind. Diese Information
speichert sich der Systemrechner.
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Sofern die Einbaulage des Sichtmittels
in Bezug zum Fahrzeug, vorzugsweise zu Fahrzeuglängsachse bekannt ist, kann
durch die Position des Sichtmittels und den durch die angesteuerten
Dioden festgelegten Winkel innerhalb des Sichtmittels eindeutig die
Richtung des angepeilten Objekts in Bezug zum Fahrzeug (Fahrzeuglängsachse)
ermittelt werden. Diese Richtungsangabe wird über einen Systemrechner erkannt
und an entsprechenden Geräte
bzw. Gerätschaften übermittelt.
Insbesondere wird die Richtungsangabe als Information an das vergrößernde Sichtgerät gegeben.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung
soll die Erfindung näher
erläutert
werden.
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Es zeigt
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1 in
einer Draufsichtdarstellung eine skizzenhafte Anordnung von Sichtmitteln
mit erfinderischer Vorrichtung an einem Fahrzeug,
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2 eine
vergrößerte Darstellung
eines der Sichtmittel aus 1 in
einer perspektivischen Darstellung,
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3 das
Prinzip der Peilung mit diesem Sichtmittel,
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4 eine
Darstellung der Peilung mit dem Sichtmittel,
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5 in
Blockbilddarstellung eine Anordnung zur Zielzuweisung mehrere Sichtmittel.
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In 1 ist
in einer Draufsicht ein gepanzertes Fahrzeug 1 mit einem
Turm 2 und einer Waffe 3 am Turm 2 dargestellt.
Skizzenhaft angedeutet ist des Weiteren ein Rundumbeobachtungsbereich
von 360° im
Azimut, welcher über
Sichtmittel 4 (4.1–4.n) abgedeckt wird, wobei
der Übersichtlichkeit
halber nur zwei von beispielsweise 8 Sichtmitteln 4.1, 4.2 angedeutet
sind.
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Die Sichtmittel 4 sind durch
ihren Einbau auf dem Fahrzeug 1 unterschiedlich positioniert.
Diese Positionen werden in diesem Ausführungsbeispiel durch einen
Winkel α bzw.
Winkel β bezogen
auf die Fahrzeuglängsachse 1.1 beschreiben
und sind in einem Systemrechner 11 hinterlegt. Mit 5 gekennzeichnet
ist ein Auge (Augpunkt) eines nicht näher dargestellten Beobachters.
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2 zeigt
eines der Sichtmittel 4 in einer perspektivischen Darstellung.
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Das Sichtmittel 4, ein Sichtblock,
weist am Eintrittsfenster 6 (Ausblickfenster außen) eine LED-Reihe 7 außen und
am Austrittsfenster 8 (Ausblickfenster innen) eine LED-Reihe 9 innen
auf. Die LED-Reihe 9 am Austrittsfenster 8 ist
vorzugsweise so positioniert, dass sie nicht in ein Sehfeld 10 des Sichtblockes 4 hineinragt.
Die LED-Reihe 7 am Eintrittsfenster 6 wird hingegen
so positioniert, dass sie für
den Beobachter am oberen oder am unteren Rand des Sehfeldes 10 sichtbar
wird. Die Nummernfolge n bis –n
der LED's in der
inneren LED-Reihe 9 ist
spiegelverkehrt zur Nummernfolge n bis –n der LED's der äußeren LED-Reihe 7.
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Dargestellt ist hier eine Peillinie
P0, die durch die Dioden „0" beider Reihen 9, 7 führt. Diese
Diodenzahl –n
bis n dient als Kennzahl K–n bis n des bei der Peilung
ermittelten Peilwinkels δ–n
bis n.
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3 zeigt
das Prinzip der elektrischen Peilung, welches in 4 anhand des Sichtblockes praktisch dargestellt
ist.
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Dieses Prinzip hierbei beruht darauf,
dass paarweise jeweils eine LED, hier die LED „–3" der inneren LED-Reihe 7 und
die LED „–3" der äußeren 9 über eine
hier nicht dargestellte Steuerelektronik, die beispielsweise im
Systemrechner 11 integriert ist, angesteuert werden, so
dass durch die Angabe einer Diodenzahl „–3" eine einzelne Kennzahl K, nämlich „–3" ermittelt wird,
durch die eine eindeutige Richtungsangabe bezogen auf den Beobachter
(Augpunkt 5) durch den Systemrechner 11 erfolgt.
Beide LED's „–3" beschreiben dabei
einen vorgegebenen Winkel δ_3 , den das Auge 5 des Beobachters
zur Anpeilung des Objektes 12 verfolgt.
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Die beiden LED-Reihen 7, 9 bilden
damit eine elektronische Peilscheibe 20.
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In praktischer Anwendung stellt sich
das so dar, dass jeder Sichtblock 41–n ein
Sehfeld 101–n besitzt, welches
durch seine Sehfeldbegrenzungen 131–n die
Sicht des Auges 5 einschränkt.
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Durch die Entfernung zum Objekt 12 ist
dieses Sehfisld 131–n ausreichend für die Peilung.
Das Auge 5 blickt entlang der jeweils manuell oder den Systemrechner 11 angesteuerten
LED's der inneren als
auch der äußeren LED-Reihe 7, 9 um
das Objekt 12 anzupeilen. Das Diodenpaar, welches dann
in direkter Peilung mit dem Auge 5 und dem Objekt 12 liegt
und eine bestimmte Peillinie P–n bis n bildet und damit
den Peilwinkel δ–n
bis n nachbildet, wird als Kennzahl K–n bis n vom
Systemrechner 11 ermittelt. Im hier dargestellten vorliegenden
Fall ist die Kennzahl „K1".
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Die einzelnen Diodenpaare der elektrischen Peilscheibe 20 werden,
bei manueller Vorgabe mittels Tastung eines nicht näher dargestellten
Tasters im Bereich bzw. in der Nähe
des Sichtblockes 4, nacheinander so angesteuert, das jeweils
eine benachbarte Diode der inneren LED-Reihe 7 links oder rechts
aufleuchtet. Gleichzeitig werden die korrespondierenden Dioden der äußeren LED-Reihe 9 in umgekehrter
Reihenfolge, also die Nachbardioden rechts oder links angesteuert
(siehe Verknüpfung
in 3). Dadurch werden
unterschiedliche Peillinien P_5 bis P5 für
das Auge 5 zum Objekt 12 erzeugt. Die Ansteuerung
der LED's –5 bis 5
erfolgt über
eine nicht näher
dargestellte Signalaufbereitungsschaltung des Systemrechners 11 und
mittels gepulster Signale definierter Länge. Je nach dem, welche der
Diodenpaare –5
bis 5 die Bedingung der Peilung erfüllen, wird diese Information
aus der Tastenstellung gewonnen und an den Systemrechner 11 gegeben.
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Unter Kenntnis des Winkel α bzw. β etc. und damit
der Position des Sichtblockes 4 am Fahrzeug 1 und
den durch die angesteuerten LED'S –n bis n
festgelegten Winkel δ–n
bis n (siehe auch 1)
innerhalb des Sichtblockes 4 kann die Richtung eines angepeilten
Objektes 12 somit eindeutig ermittelt werden.
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In Summe der Informationen kann durch
den Systemrechner 11 die Waffensteuerung 16 zur
Ausrichtung des Waffe 3 auf das Objekt 12 angesteuert und
durch diese die Wafte 3 ausgerichtet werden.
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Wie bereits beschrieben, sind mehrere
Sichtblöcke 4.1 bis 4.n zur
Rundumbeobachtung notwendig. 5 zeigt
eine Anordnung, mit der es möglich ist,
ein Rundumperiskop 14 und/oder waffenparalleles Zielgerät (nicht
näher dargestellt)
mit Steuerung 15 bzw. die Waffe 3 über eine
Waffensteuerung 16 automatisch auf das angepeilte Objekt 12 zu
richten.
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Befindet sich beispielsweise das
Objekt nicht im Sehfeld 10.1 des hier beschriebenen einen
Sichtblockes 4.1 sondern im Sehfeld 10.3 eines
um ca. 160° versetzt
angebrachten weiteren Sichtblock 4.3, so schalte sich dieser
Sichtblock 4.3 auf den Systemrechner 11 auf, wo durch
wiederum eine Steuerung 16 der Waffenstation (Turm 2)
angesteuert wird, um die Waffe 3 unter Berücksichtigung
des Winkels δ im Sichtblock 4.3 in
das Sehfeld 10.3 des Sichtblockes 4.3 zu bringen.
Danach erfolgt die Ausrichtung der Waffe 3 über die
Waftensteuerung 16.
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Es versteht sich, dass im Rahmen
des Erfindungsgedankens Änderungen
möglich
sind.
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So kann durch Programmierung auch
eine andere sinnvolle Ansteuerung vorgenommen werden, die nicht
die beschriebenen Diodenpaare, sondern frei programmierbare Diodenpärchen zuschaltet.
Dies könnten
die LED „1" der inneren Diodenreihe 7 und
die LED „–3" der äußeren Diodenreihe 9 sein,
wodurch ein andere Winkel δ als
zwischen dem eigentlichen Diodenpaar nachgebildet wird. Durch diese
Methode sind weitere Peillinien erzeugbar.
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Als praktisch ausreichend haben sich
jedoch die Diodenpaare gezeigt.
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- 1
- gepanzertes
Fahrzeug,
- 1.1
- Fahrzeuglängsachse
- 2
- Turm
- 3
- Waffe
- 4
- Sichtmittel
- 4.1–4.n
- Sichtblöcke
- 5
- Augpunkt
eines Beobachters
- 6
- Eintrittsfenster
(Ausblickfenster außen)
- 7
- LED-Reihe
außen
- 8
- Austrittsfenster
(Ausblickfenster innen)
- 9
- LED-Reihe
innen
- 10.1–10.n
- Sehfeld
- 11
- Systemrechner
- 12
- Objekt
- 13.1–13.n
- Sehfeldbegrenzung
- 14
- Rundumperiskop
- 15
- Steuerung
von 14
- 16
- Waffensteuerung
- 17
- Steuerung
Waffenstation (Turm)
- 20
- elektronische
Peilscheibe