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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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Aus
der
DE 30 48 534 A1 ist
ein Reflexvisier bekannt, welches eine elektronische Anzeigeneinrichtung
aufweist, die von einer die Daten aus Entfernungsmessung und Bewegung
des Zieles verarbeitenden Elektronik angesteuert wird und auf der
die jeweils optimale Zielmarke im Visier sichtbar gemacht wird.
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Ein
Zielverfahren eines rechnergestützten Visiers
offenbart die
DE 36
05 074 C2 .
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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 Sehfeld 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 Waffe 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 6 im Sichtblock 4.3 in das Sehfeld 10.3 des
Sichtblockes 4.3 zu bringen. Danach erfolgt die Ausrichtung
der Waffe 3 über
die Waffensteuerung 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