DE60115445T2 - Feuerwaffenlaserübungssystem und -verfahren zur feuerwaffenübungserleichterung mit verschiedenen zielen und visueller rückkopplung simulierter geschossaufschlagsorten - Google Patents

Feuerwaffenlaserübungssystem und -verfahren zur feuerwaffenübungserleichterung mit verschiedenen zielen und visueller rückkopplung simulierter geschossaufschlagsorten Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Feuerwaffentrainingssysteme. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Feuerwaffenlasertrainingssystem, das sich verschiedenen bzw. unterschiedlichen Zielen zum Erleichtern einer Vielzahl von Feuerwaffentrainingsaktivitäten anpasst.
  • Diskussion der verwandten Technik
  • Feuerwaffen werden für eine Vielzahl von Zwecken, wie zum Beispiel Jagen, Sportwettbewerb, Rechtsdurchsetzung und militärische Operationen verwendet. Die inhärente Gefahr, die mit Feuerwaffen assoziiert ist, macht Training und Übung erforderlich, um das Risiko einer Verletzung zu minimieren. Jedoch sind spezielle Einrichtungen erforderlich, um das Üben der Handhabung und das Schießen der Feuerwaffe zu erleichtern. Diese speziellen Einrichtungen neigen dazu, eine ausreichend in der Größe bemessene Fläche bzw. Gebiet für das Feuerwaffentraining vorzusehen und/oder begrenzen Projektile, die von der Feuerwaffe herausgeschleudert werden, innerhalb eines vorgeschriebenen Raums, wodurch Schaden für die umliegende Umgebung verhindert wird. Demzufolge müssen an Feuerwaffen Übende zu den speziellen Einrichtungen reisen, um an einer Trainingssitzung bzw. -session teilzunehmen, während die Trainingssitzungen selbst ziemlich teuer werden können, da jede Sitzung neue Munition zum Üben der Handhabung und des Schießens der Feuerwaffe erfordert.
  • Zusätzlich wird Feuerwaffentraining im Allgemeinen von mehreren Organisationen (z.B. Militär, Rechtsdurchsetzung, Schießstätten oder Clubs etc.) durchgeführt. Jede dieser Organisationen kann spezifische Techniken oder Arten besitzen, auf die Feuerwaffentraining durchgeführt wird und/oder Übende qualifiziert werden. Demzufolge neigen diese Organisationen dazu unterschiedliche Typen von Zielen zu verwenden oder können ein gemeinsames Ziel aber mit unterschiedlichen Scoring- bzw. Wertungskriterien verwenden. Ferner können verschiedene bzw. unterschiedliche Ziele durch Anwender für Feuerwaffentraining oder Qualifizierung verwendet werden, um besondere Umstände zu simulieren oder einen spezifischen Typ von Training vorzusehen (z.B. Gruppenschüsse, Jagen, Tontauben etc.).
  • Die verwandte Technik hat versucht, die oben genannten Probleme zu überwinden, indem man Laser oder Lichtenergie mit Feuerwaffen verwendet, um den Feuerwaffenbetrieb zu simulieren und simulierte Projektilauftreffstellen auf Zielen anzuzeigen. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 4,164,081 (Berke) ein Schützentrainingssystem, das einen durchsichtigen Diffusorzielschirm aufweist, der geeignet ist, um einen hellen Fleck auf der Rückseite des Zielschirms ansprechend auf das Empfangen eines Laserlichtstrahls von einem Lasergewehr auf der Zielschirmvorderseite zu erzeugen. Eine Fernsehkamera scannt die Rückseite des Zielschirms und sieht ein zusammengesetztes Signal vor, das die Position des Lichtflecks auf der Zielschirmrückseite repräsentiert. Das zusammengesetzte Signal wird in X- und Y-kartesische Komponentensignale und ein Videosignal durch einen herkömmlichen Fernsehsignalprozessor zerlegt. Die X- und Y-Signale werden verarbeitet und in ein Paar von proportionalen Analogspannungssignalen gewandelt. Ein Zielrekorder liest das Paar von Analogspannungssignalen als einen Punkt aus, dessen Ort bzw. Stelle vergleichbar zu dem Ort auf dem Zielschirm ist, der von dem Laserstrahl getroffen wurde.
  • Das US-Patent Nr. 5,281,142 (Zaenglein Jr.) offenbart eine Schusssimulationstrainingseinrichtung mit einem Zielprojektor, um ein Zielbild in Bewegung über einen Schirm zu projizieren, einer Waffe mit einem Lichtprojektor zum Projizieren eines Lichtflecks auf den Schirm, einer Fernsehkamera und einem Mikroprozessor. Eine interne Einrichtungslinse projiziert den Fleck auf einem kleinen internen Einrichtungsschirm, der von der Kamera gescannt bzw. abgetastet wird. Der Mikroprozessor empfängt verschiedene Information, um den Ort des Lichtflecks bezüglich des Zielbilds zu bestimmen.
  • Das US-Patent Nr. 5,366,229 (Suzuki) offenbart eine Schiessspielmaschine, die einen Projektor aufweist, um ein Videobild, das ein Ziel aufweist, auf einen Schirm zu projizieren. Ein Spieler kann eine Laserwaffe feuern, um einen Lichtstrahl zu dem Ziel auf dem Schirm hin zu emittieren. Eine Videokamera fotografiert den Schirm und sieht ein Bildsignal vor, um Berechnungsmittel zu koordinieren, um die X- und Y-Koordinaten des Strahlpunkts auf dem Schirm zu berechnen.
  • Die internationale Veröffentlichung Nr. WO 92/08093 (Kunnecke et al.) offenbart ein Kleinwaffenzielübungsüberwachungssystem, das eine Waffe, ein Ziel, einen Lichtstrahlprojektor, der auf der Waffe befestigt ist und ausgerichtet bzw. gezielt ist, um auf das Ziel zu zeigen, und einen Prozessor aufweist. Eine Auswerteeinheit ist mit der Kamera verbunden, um die Koordinaten des Lichtflecks auf dem Ziel zu bestimmen. Ein Prozessor ist mit der Auswerteeinheit verbunden und empfängt die Koordinateninformation. Der Prozessor zeigt ferner den Fleck auf einem Zielbild auf einem Anzeigeschirm an.
  • Die oben beschriebenen Systeme leiden an mehreren Nachteilen. Insbesondere verwenden die Berke, Zaenglein Jr. und Suzuki-Systeme besondere Ziele oder Zielszenarien, wodurch die Typen von Feuerwaffentrainingsaktivitäten und simulierten Zu- bzw. Umständen, die durch diese Systeme vorgesehen werden, beschränkt werden. Ferner verwendet das Berke-System sowohl die vordere als auch die hintere Zieloberfläche während des Betriebs. Somit ist die Plazierung des Ziels auf Bereiche bzw. Gebiete beschränkt, die ausreichenden Platz für das Aussetzen von diesen Oberflächen für einen Anwender und das System besitzen. Die Zaenglein Jr. und Suzuki-Systeme verwenden einen Videoprojektor, eine Videokamera und assoziierte bzw. zugehörige Komponenten für den Betrieb, wodurch die Systemkomplexität und -kosten erhöht werden. Zusätzlich zeigen die Berke und Kunnecke et al.-Systeme lediglich Auftreffstellen einem Anwender an, wodurch der Anwender die Anzeige interpretieren muss, um Anwenderleistungsfähigkeit während einer Aktivität zu beurteilen. Diese Beurteilung ist typischerweise auf die auf der Anzeige vorgesehene Information beschränkt, wodurch Feedback bzw. Rückkopplung von wertvoller Trainingsinformation an den Anwender eingeschränkt wird und das Trainingspotential des Systems beschränkt wird.
  • Bezüglich des Standes der Technik wird weiter auf die internationale Patentveröffentlichung WO 94/15165 aufmerksam gemacht, aus welcher eine Zielerfassungstrainingsvorrichtung zur Verwendung auf einer Zielerfassungsstätte zum gleichzeitigen Trainieren von Mitgliedern einer Gruppe von Zielenden, die auf der Stätte versammelt sind, bekannt ist, wobei die Zielerfassungstrainingsvorrichtung folgendes aufweist: Projektionsmittel zum Projizieren einer Zielerfassungsanzeige, die eines oder mehrere Zielbilder aufweist, auf ein Anzeigemedium, Zielerfassungsmittel für jeden Zielenden für die simulierte Erfassung des Zielbildes oder eines ausgewählten der Zielbilder aus einer Zielposition, die von dem Anzeigemedium entfernt ist, wobei jedes Zielerfassungsmittel Strahlübertragungsmittel aufweist, um einen Strahl von Strahlung, der mit einer Zielpunktachse der Zielerfassungsmittel ausgerichtet ist, zu übertragen bzw. auszusenden, um auf dem Anzeigemedium eine lokalisierte Strahlungszielpunktzone zu erzeugen, die den Zielpunkt der Zielerfassungsmittel auf dem Anzeigemedium repräsentiert, eine Videokamera, die positioniert ist, um das Anzeigemedium Rahmen- bzw. Frame-zu-scannen und von jedem Rahmenscan bzw. Framescan bzw. -abtastung Videosignale zu erzeugen, welche die Zielpunktzonen, die auf dem Anzeigemedium erscheinen, repräsentieren, und Berechnungsmittel, um die Kameravideosignale in jedem Rahmen bzw. Frame auszuwählen, welche die Zielpunktzonen repräsentieren, die auf dem Anzeigemedium erscheinen, und um daraus Zielpunktkoordinaten für jede Zielpunktzone für eine Zielpunktbeurteilung der Zielenden zu erzeugen.
  • ZIELE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Feuerwaffenlasertrainingssystem wie es in Anspruch 1 definiert ist. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Simulieren von Feuerwaffenbetrieb wie es in Anspruch 15 definiert ist.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
  • Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, unterschiedliche bzw. verschiedene Typen von Zielen innerhalb eines Feuerwaffenlasertrainingssystems unterzubringen bzw. sich daran anzupassen, um unterschiedliche bzw. verschiedene Typen von Training, Qualifizierung und/oder Unterhaltungsaktivitäten durchzuführen.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Feuerwaffenlasertrainingssystem vor und während des Gebrauchs leicht zu kalibrieren.
  • Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, anwenderspezifizierte Ziele innerhalb eines Feuerwaffenlasertrainingssystems zu verwenden, um gewünschte Trainingsprozeduren durchzuführen.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Anwenderleistungsfähigkeit innerhalb eines Feuerwaffenlasertrainingssystems zu beurteilen, indem man Scoring- bzw. Wertungs- und/oder andere Leistungsfähigkeitsinformation auf der Grundlage von detektierten Auftreffstellen von simulierten Projektilen auf einem Ziel bestimmt.
  • Die vorgenannten Ziele werden einzeln und/oder in Kombination erreicht und es ist nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung dahingehend interpretiert wird, als dass zwei oder mehr der Ziele kombiniert werden müssen, es sei denn, dies ist durch die hieran angefügten Ansprüche explizit gefordert.
  • Gemäss der vorliegenden Erfindung weist ein Feuerwaffenlasertrainingssystem ein Ziel mit einer Mehrzahl oder Vielzahl von Zonen, eine Lasersenderanordnung, die an eine Feuerwaffe angebracht wird, eine Abfühleinrichtung, die konfiguriert ist, um das Ziel zu scannen bzw. abzutasten und Strahlauftreffstellen darauf zu detektieren, und einen Prozessor in Kommunikation mit der Abfühleinrichtung auf. Der Prozessor zeigt ein Bild des Ziels einschließlich von detektierten Auftreffstellen an und wertet weiter die Leistungsfähigkeit eines Anwenders auf, indem Wertungs- und/oder andere Information vorgesehen wird, die auf den detektierten Auftreffstellen basiert. Die Abfühleinrichtung kann konfiguriert sein, um Koordinateninformation, die mit jeder detektierten Auftreffstelle assoziiert ist, zu bestimmen, und diese Koordinaten an den Prozessor für eine weitere Verarbeitung zu schicken. Alternativ kann die Abfühleinrichtung konfiguriert sein, um ein Bild an den Prozessor zu ausgewählten Zeitintervallen zu schicken, wo der Prozessor Auftreffstellenkoordinaten aus der von der Abfühleinrichtung empfangenen Bildinformation bestimmt. Das Feuerwaffenlasertrainingssystem der vorliegenden Erfindung passt sich unterschiedlichen Typen von Zielen an bzw. kann mit diesen verwendet werden, um eine Vielzahl von Feuerwaffentraining, Qualifizierung und/oder Unterhaltungsaktivitäten zu erleichtern. Zusätzlich kann das System kompakt und tragbar sein, um die Leichtigkeit der Verwendung in einer Vielzahl von unterschiedlichen Umgebungen zu erleichtern.
  • Die obigen und noch weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden auf eine Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung von spezifischen Ausführungsbeispielen davon offenbar werden, und zwar insbesondere wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleichartige Bezugszeichen in den unterschiedlichen Figuren verwendet werden, um gleichartige Komponenten bzw. Bauteile zu bezeichnen, genommen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht in Perspektive eines Feuerwaffenlasertrainingssystems gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Laserstrahl, der von einer Feuerwaffe auf ein Ziel gerichtet wird.
  • 2 ist eine Explosionsansicht in Perspektive und ein Teilschnitt einer Lasersenderanordnung des Systems der 1, und zwar befestigt an einem Feuerwaffenlauf.
  • 3 ist ein Verfahrensflussdiagramm, das die Art darstellt, in welcher das System der 1 Laserstrahlauftreffstellen gemäß der vorliegenden Erfindung verarbeitet und anzeigt.
  • 4 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen graphischen Benutzerschirms, der durch das System der 1 für Feuerwaffenaktivitäten angezeigt wird.
  • 5 ist eine Ansicht in Perspektive eines Feuerwaffenlasertrainingssystems gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem von einer Feuerwaffe auf ein Ziel gerichteten Laserstrahl.
  • 6 ist ein Verfahrensflussdiagramm, das die Art darstellt, auf welche das System der 5 die Laserstrahlauftreffstellen gemäß der vorliegenden Erfindung verarbeitet und anzeigt.
  • 7-8 sind schematische Darstellungen von exemplarischen graphischen Benutzerschirmen, die durch das System der 5 während des Systembetriebs angezeigt werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ein Feuerwaffenlasertrainingssystem, das sich verschiedenen bzw. unterschiedlichen Typen von Zielen gemäß der vorliegenden Erfindung anpasst bzw. mit diesen verwendet werden kann, ist in 1 dargestellt. Genauer weist das Feuerwaffenlasertrainingssystem eine Lasersenderanordnung 2, ein Ziel 10, eine Bildabfühleinrichtung 16 und ein Computersystem 18 auf. Die Laseranordnung ist an einer ungeladenen Anwenderfeuerwaffe 6 angebracht bzw. befestigt, um die Feuerwaffe für Kompatibilität mit dem Trainingssystem anzupassen. Lediglich als Beispiel ist die Feuerwaffe 6 durch eine herkömmliche Handfeuerwaffe implementiert und weist einen Trigger bzw. Auslöser 7, einen Lauf 8, einen Hammer bzw. Hahn 9 und einen Griff 15 auf. Jedoch kann die Feuerwaffe durch irgendwelche herkömmlichen Feuerwaffen (z.B. Handfeuerwaffe, Gewehr, Shotgun bzw. Schrotflinte etc.) implementiert werden, während die Laser- und Feuerwaffenkombination durch irgendeine der simulierten Feuerwaffen, die in den oben erwähnten Patentanmeldungen offenbart sind, implementiert werden kann. Die Laseranordnung 2 weist einen Lasersenderstab 3 und ein Lasersendermodul 4 auf, welches einen Strahl 11 von sichtbaren Laserlicht ansprechend auf eine Betätigung des Auslösers 7 emittiert bzw. aussendet. Der Stab 3 ist mit dem Modul 4 verbunden und ist für ein Einsetzen innerhalb des Laufs 8 konfiguriert, um die Laseranordnung an dem Lauf, wie unten beschrieben, zu befestigen. Ein Anwender zielt die ungeladene Feuerwaffe 6 auf ein Ziel 10 und betätigt den Auslöser 7, um den Laserstrahl 11 von dem Lasermodul 4 zu dem Ziel hin zu projizieren. Die Abfühleinrichtung 16 detektiert die Laserstrahlauftreffstelle auf dem Ziel und sieht Stellen- bzw. Ortsinformation für das Computersystem 18 vor. Das Computersystem verarbeitet die Stelleninformation und zeigt simulierte Projektilauftreffstellen auf einem skalierten Ziel über einen graphischen Anwenderbildschirm (4) dar, wie unten beschrieben wird. Zusätzlich bestimmt das Computersystem Scoring- bzw. Wertungs- und andere Information, und zwar auf der Grundlage der Leistungsfähigkeit bzw. des Leistungsvermögens eines Anwenders.
  • Das System kann mit unterschiedlichen Typen von Zielen verwendet werden, um Feuerwaffentraining und/oder Qualifizierungen (z.B. Zertifizierung auf ein besonderes Niveau, oder um eine besondere Feuerwaffe zu verwenden) zu erleichtern. Das System kann zusätzlich für Unterhaltungszwecke verwendet werden (z.B. in Zielschießspielen oder Sportwettbewerben). Lediglich als Beispiel ist das Ziel 10 durch ein zweidimensionales Ziel implementiert und vorzugsweise aus Papier oder einem anderen Material aufgebaut und an einer Tragestruktur, wie z.B. einer Wand, angebracht oder daran aufgehängt. Das Ziel weist Kennzeichnungen oder Indizien bzw. Indizia auf, die ein Ziel vom Übergangstyp bilden, das eine Silhouette einer Person mit mehreren Abschnitten oder Zonen (z.B. typischerweise zwischen fünf und sieben) darin definiert besitzt. Jeder der Zielabschnitte ist typischerweise einem Wert zugeordnet, um eine Wertung oder Score für einen Anwender zu bestimmen. Die Abschnitte und Werte variieren typischerweise auf der Grundlage der Systemanwendung und/oder besonderen Organisation (z.B. Militär, Rechtsdurchsetzung, Feuerwaffenclub etc.), die das System verwenden. Ferner können mehrere Zielabschnitte (z.B. aneinandergrenzend oder nicht-aneinandergrenzend bzw. -liegend) mit einem gemeinsamen Wert assoziiert sein, während jeder Abschnitt von irgendeiner Form oder Größe sein kann. Die Wertung wird bestimmt durch Akkumulieren der Werte der Zielabschnitte, auf die der Laserstrahl während der Feuerwaffenaktivität auftrifft. Die Werte der Zielabschnitte können ferner mit einem Wertungsfaktor multipliziert werden, der durch das System und/oder den Anwender eingestellt wird, um sich unterschiedlichen Wertungsschemata, die von verschiedenen Organisationen verwendet werden, anzupassen. Das Computersystem empfängt die Strahlauftreffstellen von der Abfühleinrichtung und erfasst die Abschnittswerte, die den Auftreffstellen entsprechen, wie unten beschrieben wird. Abschnittswerte für jedes Strahlauftreffen werden akkumuliert, um eine Wertung für einen Anwender zu erzeugen. Das Ziel kann von irgendeiner Form oder Größe sein, kann aus irgendeinem geeigneten Material aufgebaut sein und kann irgendwelche Kennzeichnungen aufweisen, um irgendeinen Typ von Ziel zum Erleichtern von irgendeinem Typ von Training, Qualifikation bzw. Qualifizerung, Spiel, Unterhaltung oder anderer Aktivität zu erleichtern. Außerdem kann das System irgendwelche herkömmlichen, simulierten oder Feuerwaffen von „Trockenfeuer"-Typ (z.B. Handschusswaffe, Gewehr, Shotgun bzw. Schrotflinte, Feuerwaffen, die mit Luft/Kohlendioxid arbeiten etc.) oder Feuerwaffen, die leere Patronen verwenden, wie diejenigen, die in den oben genannten Patentanmeldungen offenbart sind, um einen Laserstrahl zu projizieren, um vollständigen Realismus in einer sicheren Umgebung vorzusehen, verwenden.
  • Eine beispielhafte Lasersenderanordnung, die von dem Trainingssystem verwendet wird, ist in 2 dargestellt. Genauer weist die Laseranordnung 2 einen Lasersenderstab 3 und ein Lasersendermodul 4 auf. Der Stab 3 weist ein im Allgemeinen zylindrisches Laufglied 17 und einen Anschlag 19, der an dem entfernten bzw. distalen Ende des Laufglieds angeordnet ist, auf. Das Laufglied ist langgestreckt mit einem sich verjüngenden nahen bzw. proximalen Ende und besitzt transversale Querschnittsabmessungen, die etwas geringer sind als die inneren Querschnittsabmessungen des Laufs 8, um es dem Laufglied zu ermöglichen, innerhalb des Laufs eingesetzt zu werden. Jedoch kann das Laufglied von irgendeiner Form oder Größe sein, um sich Feuerwaffen unterschiedlicher Kaliber anzupassen. Einstellbare Ringe 72, 74 sind um das Laufglied herum angeordnet, und zwar zu seinen nahen oder proximalen bzw. entfernten oder distalen Enden hin. Die Abmessungen jedes Rings sind einstellbar, um es dem Laufglied 17 zu ermöglichen, passgenau innerhalb des Laufs 8 zu passen und mit dem Lauf 8 auf eine sichere Art reibungsmässig in Eingriff zu kommen. Der Anschlag 19 besitzt Form einer im Wesentlichen kreisförmigen Scheibe, welche einen Durchmesser besitzt, der etwas größer als die Querschnittsabmessungen des Laufs 8 ist, um das Einsetzen der Stababschnitte, die nahe bzw. proximal zu dem Anschlag sind, in den Lauf zu ermöglichen. Der Anschlag kann alternativ von irgendeiner Form oder Größe sein, die fähig ist, das Einsetzen des Stabs in den Lauf zu beschränken bzw. zu begrenzen. Das Laufglied 17 ist mit dem ungefähren Mittelpunkt des Anschlags 19 verbunden, während ein Zapfen oder Pfosten 21 an einem ungefähren Mittelpunkt einer entfernten bzw. distalen Oberfläche bzw. Seite des Anschlags befestigt ist und sich distal bzw. entfernt um einen geringen Abstand davon erstreckt. Der Zapfen 21 ist im Wesentlichen zylindrisch und besitzt transversale Querschnittsabmessungen, die ähnlich denjenigen des Laufglieds 17 sind, kann aber von irgendeiner Form oder Größe sein. Der Zapfen weist Außengewinde 23 auf, um einen Eingriff mit dem Lasermodul 4, wie unten beschrieben wird, zu erleichtern.
  • Das Lasermodul 4 weist ein Gehäuse 25 auf, welches eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung 38 besitzt, die in einem oberen Teil einer Gehäuserückwand definiert ist, um den Zapfen 21 aufzunehmen, und um das Lasermodul an dem Stab 3 zu befestigen. Das Gehäuse und die Öffnung können von irgendeiner Form oder Größe sein, während die Öffnung in dem Gehäuse an irgendeiner geeigneten Stelle definiert sein kann. Die Lasermodulkomponenten bzw. -bauteile sind innerhalb des Gehäuses angeordnet und weisen eine Leistungsquelle bzw. eine Stromquelle bzw. eine Spannungsquelle 27, und zwar typischerweise in der Form von Batterien, einen Sensor 29 für mechanische Wellen und ein Optikpaket 31 mit einem (nicht gezeigten) Laser und einer Linse 33 auf. Diese Komponenten bzw. Bauteile können innerhalb des Gehäuses in irgendeiner geeigneten Art angeordnet sein. Das Optikpaket emittiert einen Laserstrahl 11 durch die Linse 33 zu dem Ziel 10 hin, oder einem anderen beabsichtigten Ziel, und zwar ansprechend auf die Detektion einer Auslöserbetätigung durch den mechanischen Wellensensor 29. Genauer, wenn der Auslöser bzw. Trigger 7 betätigt wird, schlägt der Hammer oder Hahn 9 auf die Feuerwaffe auf und erzeugt eine mechanische Welle, die sich distal entlang dem Lauf 8 zu dem Stab 3 hin fortpflanzt. Wie er hier verwendet wird, bezeichnet der Ausdruck „mechanische Welle" oder „Schockwelle" oder „Stosswelle" einen Impuls, der sich durch den Feuerwaffenlauf fortpflanzt. Der mechanische Wellensensor 29 innerhalb des Lasermoduls fühlt die mechanische Welle von dem Hammeraufschlag ab und erzeugt ein Auslöser- bzw. Triggersignal. Der mechanische Wellensensor kann ein piezoelektrisches Element, einen Beschleunigungsmesser oder einen Festkörpersensor, wie z.B. einen Beanspruchungs- bzw. Dehnungsmesser bzw. Verspannungsmesser, aufweisen. Das Optikpaket 31 innerhalb des Lasermoduls erzeugt und projiziert einen Laserstrahl 11 von der Feuerwaffe 6 ansprechend auf das Auslösersignal. Der Optikpaketlaser wird im Allgemeinen für ein vorbestimmtes Zeitintervall aktiviert, welches für die Abfühleinrichtung ausreichend ist, um den Strahl zu detektieren. Der Strahl kann auf irgendeine gewünschte Art kodiert, moduliert oder gepulst sein. Alternativ kann das Lasermodul einen Akustiksensor aufweisen, um die Betätigung des Auslösers abzufühlen und das Optikpaket zu aktivieren. Das Lasermodul ist ähnlich in seiner Funktion den in den zuvor genannten Patentanmeldungen genannten Lasereinrichtungen. Die Laseranordnung kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein und kann an die Feuerwaffe 6 an irgendeiner geeigneten Stelle durch irgendeine herkömmliche oder andere Befestigungstechnik befestigt sein.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist ein Computersystem 18 mit der Abfühleinrichtung 16 gekoppelt und empfängt und verarbeitet Information davon, um unterschiedliche Rückkopplung bzw. Feedback für einen Anwender vorzusehen. Das Computersystem ist typischerweise durch ein herkömmliches IBM-kompatibles Laptop oder anderen Typ von Personalcomputer (z.B. Notebook, Desktop, Mini-Tower, Apple Macintosh, Palmpilot etc.), vorzugsweise ausgerüstet mit einer Anzeige oder Monitor 34, einer Basis 32 (d.h., die den Prozessor, Speicher und interne oder externe Kommunikationseinrichtungen oder Modems aufweist) und einer Tastatur 36 (z.B., die eine Maus oder eine andere Eingabeeinrichtung aufweist), implementiert. Das Computersystem 18 weist Software auf, um dem Computersystem zu ermöglichen, mit der Abfühleinrichtung 16 zu kommunizieren und Rückkopplung bzw. Feedback für den Anwender vorzusehen. Das Computersystem kann irgendwelche der größeren Plattformen (z.B. Linux, Macintosh, Unix, OS2 etc.) verwenden, aber weist vorzugsweise eine Windowsumgebung (z.B. Windows 95, 98, NT oder 2000) auf. Ferner weist das Computersystem Komponenten (z.B. Prozessor, Plattenspeicher oder Festplatte etc.) auf, die ausreichende Verarbeitungs- und Speicherfähigkeiten besitzen, um die Systemsoftware effektiv auszuführen. Lediglich als Beispiel weist das Computersystem 18 einen Pentium oder kompatiblen Prozessor und wenigstens sechzehn Megabytes an RAM auf.
  • Das Computersystem 18 ist mit der Abfühleinrichtung 16 über ein Kabel verbunden und verwendet vorzugsweise eine Schnittstelle vom RS-232-Typ. Die Abfühleinrichtung kann auf einem Stativ befestigt sein und an einer geeigneten Stelle von dem Ziel positioniert werden. Jedoch kann irgendein Typ von Befestigung oder anderer Struktur verwendet werden, um die Abfühleinrichtung zu tragen. Die Abfühleinrichtung wird typischerweise durch eine Kamera implementiert, die ladungsgekoppelte Einrichtungen (CCD) verwendet, kann aber durch irgendeinen Typ von Licht-erfassender bzw. Licht-abfühlender Gitteranordnung oder Elemente-Matrix implementiert werden. Die Abfühleinrichtung detektiert die Stelle des Strahlauftreffens auf dem Ziel (z.B. durch Erfassen eines Bilds des Ziels und Detektieren der Stelle des Strahlauftreffens aus dem eingefangenen Bild) und weist einen Signalprozessor und dazugehörige Schaltungen auf, um Auftreffstelleninformation in der Form von X- und Y-Koordinaten für das Computersystem 18 vorzusehen, oder um andere Daten für das Computersystem vorzusehen, um eine Bestimmung dieser Koordinaten zu ermöglichen. Lediglich als Beispiel kann die Abfühleinrichtung ähnlich den in den US-Patenten Nr. 5,181,015 (Marshall et al.), 5,400,095 (Minich et al.), 5,489,923 (Marshall et al.), 5,502,459 (Marshall et al.), 5,504,501 (Hauck et al.), 5,515,079 (Hauck), 5,594,468 (Marshall et al.) und 5,933,132 (Marshall et al.) offenbarten Abfühleinrichtungen sein. Jedoch kann das Computersystem irgendeinen Typ von Eingabeeinrichtung verwenden, der Auftreffstellen- oder andere Information (z.B. eine Maus, um Feuerwaffenbetrieb zu simulieren) vorsieht. Das Computersystem instruiert die Abfühleinrichtung bzw. weist diese an, eine Kalibrierung durchzuführen, um das Ziel mit einem skalierten Zielraum, der von der Abfühleinrichtung wie unten beschrieben wird, verwendet wird, zu korrelieren. Die Kalibrierung definiert im Wesentlichen den Zielraum zu der bzw. für die Abfühleinrichtung, um es der Abfühleinrichtung und/oder dem Computersystem zu ermöglichen, Strahlauftreffstellen auf dem Ziel mit X- und Y-Koordinaten innerhalb des skalierten Zielraums zu korrelieren (z.B. Korrelieren des Zielfelds oder -ebene mit dem Abfühleinrichtungsfeld oder -ebene). Die resultierenden Koordinaten oder Stelleninformation wird an das Computersystem für eine Übersetzung in Koordinaten innerhalb der skalierten Zielräume des Computersystems übertragen, um das Scoring bzw. Auswerten und die Anzeige der Strahlauftreffstellen zu erleichtern, wie unten beschrieben wird. Ein (nicht gezeigter) Drucker kann ferner mit dem Computersystem verbunden sein, um Berichte auszudrucken, die Rückkopplungs- bzw. Feedbackinformation für einen Anwender enthalten (z.B. Wertung, Treffen/Verfehlen-Information etc.). Das Computersystem und/oder die Abfühleinrichtung können X- und Y-Koordinateninformation, die Strahlauftreffstellen entspricht, aus irgendeinem Typ von Information bestimmen.
  • Das System kann mit unterschiedlichen Typen von Zielen verwendet werden. Die Zieleigenschaften bzw. -charakteristiken sind in mehreren Dateien enthalten, die von dem Computersystem 18 gespeichert sind. Insbesondere kann ein gewünschtes Ziel vor der Systemverwendung fotografiert und/oder gescannt werden, um mehrere Zieldateien und Zielinformation zu erzeugen. Alternativ können Bilder von vom Anwender erzeugten Zielen über die Abfühleinrichtung 16 eingefangen werden und optional manipuliert werden, um ein Zielbild zu bilden, während das Computersystem 18 oder ein anderes bzw. weiteres Computersystem (z.B. über ein Trainingssystem oder herkömmliche Software) verwendet werden kann, um die Zieldateien und Zielinformation zur Verwendung von dem System zu erzeugen. Eine Zieldatei weist eine Parameterdatei, eine Anzeigebilddatei, eine Scoring- bzw. Wertungsbilddatei und eine Druckbilddatei auf. Die Parameterdatei weist Information auf, um es dem Computersystem zu ermöglichen, den Systembetrieb zu steuern. Lediglich als Beispiel weist die Parameterdatei die Dateinamen der Anzeige-, Wertungs- und Druckbilddateien, einen Scoring- bzw. Wertungsfaktor und Cursorinformation (z.B. Gruppierungskriterien, wie z.B. Kreisformschussgruppengröße) auf. Die Anzeige- und Druckbilddateien weisen ein Bild des Ziels, und zwar skaliert auf besondere Abschnitte des Monitors, bzw. einen Bericht bzw. Report, welcher das Bild enthält, auf. Kennzeichnungen bzw. Indizien, vorzugsweise in der Form von im Wesentlichen kreisförmigen Icons sind auf diese Bilder übergelegt bzw. überlagert, um Strahlauftreffstellen anzuzeigen, und weisen typischerweise einen Identifier bzw. Identifizierer auf, um den besonderen Schuss (z.B. die Positionsnummer des Schusses innerhalb einer Schusssequenz) anzuzeigen. Die Abmessungen der Kennzeichnungen können eingestellt werden, um unterschiedliche Munition oder Feuerwaffenkaliber, die durch einen Anwender eingegeben wurden, zu simulieren. Die Wertungsbilddatei weist ein skaliertes Wertungsbild des Ziels auf, das Wertungsabschnitte oder -zonen, die mit unterschiedlichen Farben schattiert bzw. unterlegt sind, auf. Irgendeine Variation der Farben kann verwendet werden, und die Farben sind jeweils mit entsprechender Information assoziiert, die mit dieser Zone assoziiert ist. Die Zoneninformation weist typischerweise Wertungswerte auf, kann aber irgendwelche anderen Typen von Aktivitätsinformation (z.B. Zielnummer, erwünschte/unerwünschte Treffstelle, Priorität der Treffstelle, Freund/Feind etc.) aufweisen. Wenn Auftreffstelleninformation von der Abfühleinrichtung empfangen wird, übersetzt das Computersystem 18 diese Information in Koordinaten innerhalb des Wertungsbilds. Die Farbe, die mit der Bildstelle assoziiert ist, die durch die übersetzten Koordinaten identifiziert wird, zeigt eine entsprechende Zone und/oder Wertungswert an. Das farbige Wertungsbild funktioniert effektiv als eine Nachschlagetabelle, um einen Zonenwert vorzusehen, und zwar auf der Grundlage von Koordinaten innerhalb des Wertungsbilds, die sich auf eine besondere Strahlauftreffstelle beziehen. Der Wertungswert einer Auftreffstelle kann mit einem Wertungsfaktor innerhalb der Parameterdatei multipliziert werden, um Wertungen vorzusehen, die mit unterschiedlichen Organisationen und/oder Wertungsschemata kompatibel sind. Somit kann das Werten des Systems eingestellt werden, indem man den Wertungsfaktor innerhalb der Parameterdatei und/oder die Wertungszonen auf dem Wertungsbild innerhalb der Wertungsbilddatei modifiziert. Alternativ, wenn andere Aktivitätsinformation mit den Zonen assoziiert ist, kann die Wertungsbilddatei das Auftreten von unterschiedlichen Ereignissen, (z.B. Treffen/Verfehlen von Zielstellen, getroffene Zielabschnitte auf der Grundlage von Priorität, Treffen von Freund oder Feind, etc.) auf im Wesentlichen dieselbe Weise, die oben beschrieben wurde, anzeigen.
  • Zusätzlich weisen die Zieldateien typischerweise eine zweite Anzeigedatei auf, die ein skaliertes Bild des Ziels enthält. Die Abmessungen dieses Bilds sind wesentlich größer als diejenigen des Bilds, das in der anfänglichen Anzeigebilddatei enthalten ist, und die zweite Anzeigedatei wird vorzugsweise dazu verwendet, ein Ziel mit mehreren unabhängigen Zielorten anzuzeigen. Die Zieldateien zusammen mit Skalierungs- und anderer Information (z.B. Zielreichweiteninformation bzw. Zielentfernungsinformation, die von einem Anwender eingegeben wird) werden auf dem Computersystem 18 zur Verwendung während des Systembetriebs gespeichert. Eine anfängliche Kalibrierung wird durchgeführt, um das Ziel mit der Abfühleinrichtung und dem Computersystem zu korrelieren. Diese Kalibrierung kann manuell oder automatisch wie unten beschrieben durchgeführt werden. Somit kann sich das System einfach irgendeinem Typ von Ziel anpassen, ohne Systemkomponenten auszutauschen. Außerdem können Zieldateien von einem Netzwerk, wie z.B. dem Internet, heruntergeladen werden und in das Computersystem geladen werden, um es dem System zu ermöglichen, auf zusätzliche Ziele zuzugreifen und mit diesen verwendet zu werden.
  • Die Abfühleinrichtung 16 kann alternativ durch eine Bilderfassungs- und -abfühleinrichtung implementiert werden, die einen entfernbaren Filter aufweisen kann und in einem Lernmodus bzw. -betriebsart und einem Trainingsmodus bzw. -betriebsart betrieben werden kann. Die Lernbetriebsart wird ohne den Filter verwendet, um ein Bild eines gewünschten Ziels zu erfassen und zu erzeugen. Die Abfühleinrichtung erfasst anfänglich ein Zielbild und modifiziert das Bild, um im Hinblick auf geometrische Offsets, Optik- und Beleuchtungsvarianzen bzw. -unterschiede, zu korrigieren, und führt weitere Bildverbesserungstechniken durch. Das verbesserte Bild wird für das Computersystem zur Anzeige vorgesehen und entspricht dem Ziel mit einer erhöhten Genauigkeit. Skalierungs- und andere Information wird ebenfalls für oder durch das Computersystem vorgesehen, um Über setzungen der empfangenen Strahlauftreffstellenkoordinaten und Wertung, wie oben beschrieben wurde, zu erleichtern, wodurch Kalibrierung minimiert wird.
  • Wenn das System verwendet wird, wird der Filter (z.B. ein ungefährer 650 Nanometer-Bandpassfilter wird plaziert) über die Abfühleinrichtung plaziert, um einkommende Lichtsignale zu filtern, und um es der Einrichtung zu ermöglichen, Laserstrahlauftreffstellen ansprechend auf eine Anwenderbetätigung der Feuerwaffe zu detektieren. Die Abfühleinrichtung sieht X- und Y-Koordinaten oder andere Stelleninformation für das Computersystem vor, um die Auftreffstellen anzuzeigen und Wertung(s-) und andere Information zu bestimmen, wie oben beschrieben wurde. Die Abfühleinrichtung kann eingestellt oder kalibriert werden, und zwar zu spezifischen Zeitintervallen (z.B. zwanzig Minuten, fünfzig Minuten etc.) oder ansprechend auf besondere Ereignisse (z.B. Initiierung einer Sitzung, Beendigung einer Sitzung etc.). Genauer kann das Computersystem eine Kalibrierung durchführen oder kann der Abfühleinrichtung befehlen, die Kalibrierung mit oder ohne dem Filter durchzuführen. Ein Bild wird erfasst und verifiziert, und zwar im Hinblick auf Konsistenz mit dem zuvor erfassten Bild. Wenn die Bilder inkonsistent sind, wird das neue Bild verbessert und verwendet, wie oben beschrieben wurde.
  • Das Computersystem 18 weist Software auf, um den Systembetrieb zu steuern, und um eine grafische Benutzungsoberfläche zum Anzeigen der Leistungsfähigkeit bzw. des Leistungsvermögens eines Anwenders vorzusehen. Die Art, auf welche das Computersystem Strahlauftreffstellen überwacht, und Information für einen Anwender vorsieht, ist in den 3-4 dargestellt. Anfänglich weist das Computersystem 18 (1) die Abfühleinrichtung an, eine Kalibrierung im Schritt 40 durchzuführen. Die Abfühleinrichtung definiert grundsätzlich ein Zielgebiet innerhalb einer Gitteranordnung (z.B. 8192 mal 8192 Pixel) ansprechend darauf, dass der Anwender den Laserstrahl auf eine oder mehrere spezifizierte Zielstellen projiziert. Zum Beispiel kann die Abfühleinrichtung den Anwender über das Computersystem 18 auffordern, den Laserstrahl sukzessive auf die Zielecken zu projizieren. Der Strahl wird durch die Abfühleinrichtung detektiert, während die Auftreffstellen das Zielgebiet definieren. Alternativ kann irgendeine andere Technik verwendet werden, um das Zielgebiet zu identifizieren und darauf Bezug bzw. Referenz zu nehmen (z.B. Projizieren eines einzelnen Laserstrahls auf den Zielmittelpunkt, Vorsehen von Kennzeichnungen auf dem Ziel an bekannten Koordinatenstellen etc.). Das Zielgebiet wird auf die Gitteranordnung abgebildet, um das Vorsehen von Strahlauftreffstellenkoordinaten innerhalb der Anordnung für das Computersystem 18 zu erleichtern, wie unten beschrieben wird. Die Kalibrierung wird typischerweise bei der Systeminitialisierung durchgeführt, kann aber durch einen Anwender über das Computersystem 18 initiiert werden.
  • Ist einmal das System kalibriert, kann ein Anwender damit beginnen, den Laserstrahl von der Feuerwaffe zu dem Ziel hin zu projizieren. Die Abfühleinrichtung 16 detektiert die Laserstrahlauftreffstelle auf dem Ziel im Schritt 42 und bestimmt im Schritt 44 die X- und Y-Koordinaten innerhalb der Einrichtungsgitteranordnung, welche der Strahlauftreffstelle entsprechen. Die Auftreffstellenkoordinaten werden darauffolgend an das Computersystem 18 für eine Verarbeitung im Schritt 46 übertragen. Das Computersystem weist mehrere Zieldateien mit Zielinformation und skalierten Bildern, wie oben beschrieben wurde, auf. Da das Skalieren der Wertung bzw. Wertungsbilder und Anzeigebilder und Abfühleinrichtungsanordnung vorbestimmt sind, übersetzt das Computersystem die empfangenen Gitteranordnungskoordinaten in die jeweiligen Wertungs- und Anzeigebildkoordinatenräume im Schritt 48. Grundsätzlich verwenden die Abfühleinrichtungsgitteranordnung und die Wertungs- und Anzeigebilder jeweils eine besondere Menge an Pixel für eine gegebene Messeinheit (z.B. Millimeter, Zentimeter etc.). Die Verhältnisse dieser Pixelmengen zwischen der Gitteranordnung und jedem der Wertungs- und Anzeigebilder werden bestimmt und auf die empfangenen Koordinaten angewendet, um übersetzte Koordinaten innerhalb jedes der jeweiligen Wertungs- und Anzeigebildkoordinatenräume zu erzeugen. Die empfangenen und/oder übersetzten Koordinaten können weiter verarbeitet und/oder manipuliert werden, um Feinkalibrierungseinstellungen, Ballistik oder andere Faktoren, die zu spezifischen Anwendungen in Beziehung stehen, zu bestimmen.
  • Die übersetzten Koordinaten für das Wertungsbild werden verwendet, um die Wertung für das Strahlauftreffen im Schritt 50 zu bestimmen. Spezifisch identifizieren die übersetzten Koordinaten eine besondere Stelle innerhalb des Wertungsbilds. Wenn Zonen mit Wertungsinformation assoziiert sind, werden unterschiedliche Abschnitte des Wertungsbildes farbkodiert, um einen mit dem Abschnitt assoziierten Wertungswert anzuzeigen, wie oben beschrieben wurde. Die Farbe der Stelle innerhalb des Wertungsbilds, die durch die übersetzten Koordinaten identifiziert wird, wird ermittelt, um den Wertungswert für das Strahlauftreffen anzuzeigen. Der Wertungsfaktor innerhalb der Parameterdatei wird auf den Wertungswert angewendet (z.B. mit diesem multipliziert), um eine Wertung für das Strahlauftreffen zu bestimmen. Die Wertungs- und andere Auftreffinformation wird bestimmt und in einer Datenbank oder anderen Speicherstruktur gespeichert, während eine Computersystemanzeige, die das Ziel zeigt, aktualisiert wird, um die Strahlauftreffstellen- und andere Information (z.B. natürliche Dispersion, mittlerer Punkt des Auftreffens, Offset des Auftreffens von dem Mittelpunkt des Ziels, wie z.B. Mengen bzw. Quantitäten von Einheiten oberhalb, unterhalb, links oder rechts des Ziels, Auftreffwertung, kumulative Wertung etc.) im Schritt 52 darzustellen. Das Anzeigebild wird auf dem Computermonitor angezeigt und weist die Strahlauftreffstelle auf, und zwar wie durch die Kennzeichnungen identifiziert, die über das Anzeigebild gelegt wurden und in einem Gebiet plaziert wurden, das die übersetzten Anzeigebildkoordinaten umfasst. Ein beispielhafter grafischer Anwenderschirm, welcher das Ziel, Strahlauftreffstellen, Auftreffzeit, Wertung und weitere Information anzeigt, ist in 4 dargestellt.
  • Falls eine Runde bzw. Durchgang oder Sitzung von Feuerwaffenaktivität nicht vollständig bzw. vollendet ist, wie im Schritt 54 bestimmt wurde, fährt der Anwender mit der Betätigung der Feuerwaffe fort und das System detektiert Strahlauftreffstellen und bestimmte Information, wie oben beschrieben wurde. Jedoch, wenn eine Runde bzw. Durchgang oder Sitzung als vollendet im Schritt 54 bestimmt wurde, greift das Computersystem auf Information von der Datenbank zu und bestimmt Information, die sich auf die Runde bezieht, und zwar im Schritt 56. Das Computersystem kann ferner Gruppierungskreise bestimmen. Diese werden im Allgemeinen auf Schießstätten verwendet, in denen Projektilaufschläge bzw. -auftreffer durch ein Ziel alle innerhalb eines Kreises eines besonderen Durchmessers (z.B. vier Zentimeter) sein müssen. Das Computersystem kann die Strahlauftreffinformation analysieren und Gruppierungs- und andere Information auf der Anzeige vorsehen, die typischerweise während Aktivitäten, die auf Schießstätten durchgeführt werden, erhalten wird (z.B. Dispersion etc.). Die Gruppierungskreis- und Strahlauftreffstellenkennzeichnungen werden typischerweise über das Anzeigebild gelegt und in Gebieten plaziert, die geeignete Koordinaten des Anzeigebildraums auf im Wesentlichen dieselbe Art, wie oben beschrieben, umfassen.
  • Wenn ein Bericht gewünscht ist, wie im Schritt 58 bestimmt wird, greift das Computersystem auf die geeignete Information aus der Datenbank zu und erzeugt einen Bericht zum Drucken im Schritt 60. Der Bericht weist das Druckbild auf, während Strahlauftreffstellenkoordinaten aus der Datenbank erlangt werden und in den Druckbildkoordinatenraum übersetzt werden. Die Übersetzung wird durch Verwenden von Verhältnissen von Pixelmengen für eine gegebene Messeinheit zwischen der Abfühleinrichtungsgitteranordnung und dem Druckbild erreicht, und zwar auf im Wesentlichen dieselben Weise wie oben beschrieben. Die Strahlauftreffstellen werden durch Kennzeichnungen identifiziert, die über das Druckbild gelegt werden und in einem Gebiet plaziert werden, das die übersetzten Druckbildkoordinaten umfasst, wie oben für die Anzeige beschrieben wurde. Der Bericht weist ferner unterschiedliche bzw. verschiedene Information auf, die sich auf die Leistungsfähigkeit eines Anwenders bezieht (z.B. Wertung, Dispersion, mittlerer Punkt des Auftreffens, Offset von dem Mittelpunkt etc.). Wenn eine weitere Runde gewünscht wird und eine Kalibrierung im Schritt 64 angefordert wird, befiehlt das Computersystem der Abfühleinrichtung, die Kalibrierung im Schritt 40 durchzuführen und der obige Prozess des Systembetriebs wird wiederholt. Ähnlich wird der obige Prozess des Systembetriebs vom Schritt 42 wiederholt, wenn eine weitere Runde gewünscht ist, ohne eine Kalibrierung durchzuführen. Der Systembetrieb wird auf eine Fertigstellung des Trainings oder der Qualifizierungsaktivität beendet, wie im Schritt 62 bestimmt wird.
  • Das System kann zusätzlich ein Verfolgungs- bzw. Spurbildungsmerkmal vorsehen, um beim Verifizieren der Kalibrierung zu unterstützen und Information für einen Anwender in Bezug auf Feuerwaffenbewegung während des Zielens und der Betätigung vorzusehen. Insbesondere wird das Verfolgungsmerkmal ansprechend darauf aktiviert, dass die Lasersenderanordnung in einem „Konstant an"-Modus bzw. -Betriebsart arbeitet. Wenn die Abfühleinrichtung den Laserstrahl kontinuierlich für ungefähr anderthalb Sekunden detektiert, zeigt das Computersystem einen blinkenden Block auf dem grafischen Anwenderschirm an. Der Block folgt der Bewegung der Feuerwaffe oder dem auf das Ziel projizierten Laserstrahl. Grundsätzlich fragt das Computersystem die Abfühleinrichtung nach Koordinaten der Laserstrahlauftreffstelle zu häufigen Zeitintervallen ab. Die Koordinaten werden durch das Computersystem, wie oben beschrieben, übersetzt und die Position des Blocks wird auf der Anzeige gemäß den übersetzten Koordinaten eingestellt. Wenn die Feuerwaffe oder der Laserstrahl seine Position ändert, wird der Block auf der Anzeige ähnlich eingestellt bzw. angepasst, um visuell die Bewegung der Feuerwaffe anzuzeigen.
  • Der Betrieb des Systems wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Anfänglich wird ein Ziel ausgewählt und auf einer Tragstruktur plaziert, während entsprechende Zieldateien, die Zielinformation enthalten, erzeugt und in dem Computersystem gespeichert werden. Der Lasersenderstab 3 wird mit dem Lasermodul 4 verbunden und in den Lauf 8 der Feuerwaffe 6 wie oben beschrieben eingesetzt. Das Lasermodul wird ansprechend auf ein Niederdrücken des Feuerwaffenauslösers 7 betätigt. Irgendwelche der Laser oder Feuerwaffen, die in den oben genannten Patentanmeldungen offenbart sind, können verwendet werden (z.B. Systeme, die Trockenfeuerwaffen verwenden, mit Luft/Kohlendioxid betriebene Waffen und/oder Waffen, die leere Patronen verwenden, etc.). Dem Computersystem wird befohlen, eine Feuerwaffenaktivität zu beginnen, und weist anfänglich die Abfühleinrichtung an, eine Kalibrierung wie oben beschrieben wurde, durchzuführen. Der Anwender zielt die Feuerwaffe auf das Ziel und drückt den Auslöser bzw. Trigger nieder, um einen Laserstrahl an spezifizierte Stellen auf dem Ziel zu projizieren, um der Abfühleinrichtung zu ermöglichen, die Kalibrierung durchzuführen. Ist einmal die Abfühleinrichtung kalibriert, und ansprechend auf eine Feuerwaffenbetätigung durch einen Anwender, detektiert die Abfühleinrichtung Strahlauftreffstellen auf dem Ziel und sieht Auftreffstelleninformation in der Form von X- und Y-Koordinaten für das Computersystem wie oben beschrieben wurde vor. Das Computersystem übersetzt die empfangenen Koordinaten in die jeweiligen Wertungs- und Anzeigebildräume und bestimmt weiter einen Wert, welcher dem aufgetroffenen Zielabschnitt entspricht, und bestimmt weitere Informationen zur Speicherung in einer Datenbank, wie oben beschrieben wurde. Die Auftreffstellen- und andere Information werden auf einem grafischen Benutzerschirm bzw. -oberfläche (4) wie oben beschrieben angezeigt. Wenn eine Runde bzw. Durchgang vollendet ist, greift das Computersystem auf die gespeicherte Information zu und bestimmt Information, die sich auf die Runde bezieht, und zwar für eine Anzeige auf dem grafischen Benutzerschirm. Außerdem kann ein Bericht gedruckt werden, welcher Information vorsieht, die sich auf die Leistungsfähigkeit eines Anwenders bezieht, wie oben beschrieben wurde. Zusätzlich kann das System Kennzeichnungen auf der Anzeige vorsehen, um Feuerwaffenbewegung anzuzeigen und zu verfolgen, wie oben beschrieben wurde. Alternativ kann die Abfühleinrichtung das Zielbild erfassen und Zielinformation dem Computersystem zur Verfügung stellen, um Kalibrierungen zu minimieren, wie oben beschrieben wurde.
  • Ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 5 dargestellt. Genauer weist das Feuerwaffenlasertrainingssystem eine Lasersenderanordnung 2, ein Ziel 100 und eine Bildabfühleinrichtung 116 auf. Diese und andere Systemkomponenten bzw. -bauteile werden vorzugsweise innerhalb eines Systemgehäuses bzw. -koffers 180 wie unten beschrieben werden wird, aufbewahrt. Die Lasersenderanordnung ist im Wesentlichen ähnlich zu der oben beschriebenen Lasersenderanordnung und arbeitet auch im Wesentlichen auf dieselbe Art. Um den Systembetrieb zu erleichtern, wird die Bildabfühleinrichtung mit dem Anwendercomputersystem 118 verbunden, welches Trainingsystemsoftware darauf installiert besitzt, während die Laseranordnung an eine ungeladene Anwenderfeuerwaffe 6 auf im Wesentlichen dieselbe Art, wie oben beschrieben, angebracht wird, um die Feuerwaffe zur Kompatibilität mit dem Trainingssystem anzupassen bzw. zu adaptieren. Wenn ein Anwender die Feuerwaffe 6 auf ein Ziel 100 zielt und den Auslöser bzw. Trigger 7 betätigt, wird ein Laserstrahl 11 von dem Lasermodul 4 zu dem Ziel hin projiziert. Die Abfühleinrichtung 116 erfasst Bilder des Ziels und sieht Zielbildinformation für das Computersystem 118 vor, wie unten beschrieben werden wird. Das Computersystem verarbeitet die Zielbildinformation und zeigt simulierte Projektilauftreffstellen auf einem skalierten Ziel über einen grafischen Benutzerschirm bzw. -oberfläche (8) an, wie unten beschrieben werden wird. Zusätzlich bestimmt das Computersystem Wertungs- und andere Information, die sich auf die Leistungsfähigkeit bzw. das Leistungsvermögen eines Anwenders bezieht.
  • Das alternative System kann mit verschiedenen bzw. unterschiedlichen Typen von Zielen verwendet werden, um das Feuerwaffentraining zu erleichtern. Lediglich als Beispiel ist das Ziel 100 dargestellt als ein Ziel vom Schiess- oder Zielscheibentyp, das vorzugsweise aus Papier oder einem anderen Material aufgebaut ist und eine Vielzahl von im Wesentlichen konzentrischen Kreisen 141 und im Wesentlichen diametrale horizontale und vertikale Quadranten unterteilende Linien 143, 145 besitzt. Das Ziel wird vom Systemkoffer 180 wie unten beschrieben werden wird, gehalten bzw. daran aufgehängt. Das Ziel weist mehrere darin definierte (z.B. zwischen den konzentrischen Kreisen etc.) Abschnitte oder Zonen auf. Die Zielabschnitte sind jeweils typischerweise einem Wert zugeordnet, um eine Wertung für einen Anwender zu bestimmen. Jedoch können die Abschnitte mit anderer Aktivitätsinformation assoziiert sein, um die Bestimmung von unterschiedlichen Auftreffcharakteristiken, wie oben beschrieben wurde, zu erleichtern. Die Abschnitte und Werte variieren typischerweise auf der Grundlage der Systemanwendung. Ferner können mehrere Zielabschnitte (z.B. zusammenhängend oder nicht-zusammenhängend) mit einem gemeinsamen Wert assoziiert sein, während jeder Abschnitt von irgendeiner Form oder Größe sein kann. Die Wertung wird dadurch bestimmt, dass man die Werte der Zielabschnitte, auf die der Laserstrahl während der Feuerwaffenaktivität auftrifft, akkumuliert. Das Computersystem empfängt Zielbildinformation von der Abfühleinrichtung und bestimmt die Strahlauftreffstellen, um die Abschnittswerte zu erlangen, die diesen Auftreffstellen entsprechen, wie unten beschrieben werden wird. Abschnittswerte für jedes Strahlauftreffen werden akkumuliert, um eine Wertung für einen Anwender zu erzeugen. Das Ziel kann von irgendeiner Form oder Größe sein, kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein und kann irgendwelche Kennzeichnungen aufweisen, um irgendeinen Typ von Ziel vorzusehen, um irgendeinen Typ von Training zu erleichtern. Außerdem kann das System mit irgendeiner der oben beschriebenen konventionellen Feuerwaffen, simulierten Feuerwaffen oder Feuerwaffen vom „Trockenfeuer"-Typ verwendet werden.
  • Der Systemkoffer bzw. -gehäuse 180 weist obere und untere Glieder 182, 184 auf, die schwenkbar miteinander durch Scharniere oder andere Schwenkmechanismen verbunden sind. Das untere Glied weist einen offenen Oberteil und im Allgemeinen rechteckige vordere, hintere und Seitenwände auf, die gemeinsam das Innere bzw. den Innenraum des unteren Glieds oder Aufbewahrungsbereich definieren. Ähnlich weist das obere Glied 184 einen offenen Unterteil auf und im Allgemeinen rechteckige vordere, hintere und Seitenwände, die gemeinsam das Innere bzw. den Innenraum des oberen Glieds oder Aufbewahrungsbereich definieren. Die Scharniere oder Schwenkmechanismen sind typischerweise an den hinteren Wänden des oberen und unteren Glieds angebracht, während die vordere Wand oder Oberfläche bzw. Seite des unteren Glieds Befestigungseinrichtungen 190 aufweist, die selektiv mit entsprechenden Befestigungsgliedern 191, die auf der vorderen Wand oder Oberfläche bzw. Seite des oberen Glieds angeordnet sind, in Eingriff kommen, um den Koffer in einem geschlossenen Zustand zu befestigen. Ferner ist ein (Hand-)Griff 192 an der vorderen Wand oder Oberfläche bzw. Seite des unteren Glieds angeordnet, und zwar zwischen den Befestigungseinrichtungen 190, um einen Transport des Systemkoffers zu ermöglichen, wodurch ein tragbares bzw. portables System vorgesehen wird, das nahezu an irgendeinem geeigneten Ort verwendet werden kann. Ein Tragglied 193 ist zwischen den oberen und unteren Gliedern verbunden, um es dem Koffer zu ermöglichen, einen offen Zustand aufrechtzuerhalten, in dem das obere Glied unter irgendeinem gewünschten Winkel relativ zu dem unteren Glied positioniert ist. Dies ermöglicht dem Ziel 100, für einen Anwender sichtbar zu sein, und verringert ein Blenden von Umgebungslicht innerhalb der umgebenden bzw. umliegenden Umgebung, wie unten beschrieben werden wird.
  • Der Systemkoffer beherbergt typischerweise Systemkomponenten, um es dem System zu ermöglichen, als unabhängige bzw. selbst-enthaltende, tragbare Einheit verfügbar zu sein. Genauer weist das untere Glied 184 Isolierungsmaterial, wie z.B. Schaum, auf, das aufgebaut ist, um mehrere Abteilungen zu bilden, und zwar jeweils zum Aufnehmen einer entsprechenden Systemkomponente. Die Abteilungen enthalten typischerweise die Abfühleinrichtung 116 und entsprechende Abfühleinrichtungsständer bzw. -halteeinrichtungen (nicht gezeigt), ein Kabel 194 zum Verbinden der Abfühleinrichtung mit dem Computersystem 118 und eine Lasersenderanordnung 2 und ein entsprechendes Werkzeug (z.B. einen Inbus-Schlüssel; nicht gezeigt), um die Lasersenderanordnung zur Befestigung an der Feuerwaffe 6 einzustellen. Das untere Glied kann ferner zusätzliche Ziele, Systemsoftware und/oder Dokumentation, eine Attrappenfeuerwaffe (z.B. Druckluftfeuerwaffe) oder irgendwelche anderen zusätzlichen Systemkomponenten oder -zubehör beherbergen.
  • Das obere Glied 182 trägt das Ziel 100 und weist eine im Wesentlichen rechteckige Klappe 189 auf, die eine Seitenkante an der Innenseite des oberen Glieds befestigt besitzt, um als ein Schwenkpunkt für die Klappe zu dienen. Die übrigen Klappenkanten sind entfernbar an der Innenseite des oberen Glieds befestigt, und zwar über Haken- und Schlaufenbefestigungseinrichtungen (z.B. Klettverschluss) oder andere herkömmliche Befestigungseinrichtungen, um das Ziel 100 innerhalb des oberen Glieds aufzunehmen, zu befestigen und zu tragen. Die Klappe besitzt Abmessungen, die ausreichend sind, um den Umfang bzw. die Peripherie des Ziels in Eingriff zu bringen, und weist einen offenen zentralen Teil auf, um das Sehen des Ziels durch einen Systemanwender zu ermöglichen. Ein im Wesentlichen durchsichtiger Diffusor 188 kann zwischen dem Ziel und der Klappe angeordnet sein, um den emittierten Strahl diffus zu machen und den Strahl auf dem Ziel zu vergrößern. Der Diffusor reduziert ferner ein Blenden von Umgebungslicht innerhalb der umgebenden Umgebung. Zusätzlich ist das obere Glied typischerweise unter einem besonderen Winkel relativ zu dem unteren Glied (z.B. vorzugsweise zwischen dem ungefähren Bereich von achtzig bis neunzig Grad) positioniert, um auf ähnliche Weise Blenden von Umgebungslicht zu verringern. Dies verbessert die Detektion der Strahlauftreffstelle durch die Abfühleinrichtung und das Computersystem.
  • Der Systemkoffer ist im Allgemeinen verfügbar mit der Abfühleinrichtung 116 und entsprechenden Abfühleinrichtungsständern, Kabel 194, Lasersenderanordnung 2 und entsprechendem Werkzeug, einer Vielzahl von auswechselbaren Zielen (z.B. Schiess- oder Zielscheibe, Umriss bzw. Schatten bzw. Silhouette, und Wild oder ein anderes Tier, das optional ein besonderes Zielgebiet oder einen "Tötungs-" Schuss bezeichnet) und Systemsoftware und Dokumentation. Jedoch kann der Koffer irgendwelche Systemkomponenten oder -zubehör aufweisen und auf irgendeine gewünschte Art angeordnet sein. Ein Anwender stellt den Koffer grundsätzlich an irgendeinem geeigneten Ort auf und öffnet den Koffer, um ein gewünschtes Ziel und den Diffusor innerhalb der Klappe zu plazieren. Der Lasersender wird aus dem Koffer entfernt und an die Anwenderfeuerwaffe angebracht, während die Software auf dem Anwendercomputersystem 118 installiert wird (z.B., falls die Software nicht aktuell auf dem Computersystem sitzt bzw. gespeichert ist). Die Abfühleinrichtung ist relativ zu dem Ziel positioniert und mit dem Computersystem über das Kabel verbunden. Wird einmal die Software ausgeführt, kann das System Feuerwaffenbetrieb wie unten beschrieben simulieren. Somit sieht die Erfindung eine tragbare unabhängige Einheit vor, die mit nahezu irgendeiner Feuerwaffe kompatibel ist und Feuerwaffentraining an unterschiedlichen Orten erleichtert.
  • Das Computersystem 118 ist im Wesentlichen ähnlich dem oben beschriebenen Computersystem und weist vorzugsweise einen Monitor 134, eine Basis 132 (die z.B. den Prozessor, Speicher, interne oder externe Kommunikationseinrichtungen oder Modems, Sound- bzw. Toneinrichtungen etc. aufweist) und eine Tastatur 136 (die z.B. eine Maus oder eine andere Eingabeeinrichtung aufweist) auf. Das Computersystem ist mit der Abfühleinrichtung 116 gekoppelt und weist Software auf, um es dem Computersystem zu ermöglichen, mit der Abfühleinrichtung 116 zu kommunizieren und Information davon zu empfangen und zu verarbeiten, um unterschiedliche Rückkupplung an einen Anwender vorzusehen. Das Computersystem kann irgendeine der größeren Plattformen (z.B. Linux, Macintosh, Unix, OS2 etc.) verwenden, weist aber vorzugsweise eine Windowsumgebung (z.B. Windows 95, 98, NT oder 2000) auf. Ferner weist das Computersystem Komponenten bzw. Bauteile (z.B. Prozessor, Plattenspeicher oder Festplatte etc.) auf, die ausreichende Verarbeitungs- (z.B. vorzugsweise wenigstens einen 300 MHZ Prozessor) und Speicherfähigkeiten (z.B. vorzugsweise wenigstens 32 MB an RAM) besitzen, um die Systemsoftware effektiv auszuführen.
  • Die Abfühleinrichtung 116 ist vorzugsweise mit einem universellen seriellen Bus (USB) -Anschluss des Computersystems 118 über ein Kabel 194 verbunden. Die Abfühleinrichtung wird typischerweise als eine Kamera vom sensorischen bzw. abfühlenden Bild typ implementiert, die ladungsgekoppelte Einrichtungen (CCD) oder CMOS verwendet. Jedoch kann die Abfühleinrichtung durch irgendeinen Typ von Licht- oder Bild-abfühlender Einrichtung implementiert werden und kann mit dem Computersystem 118 über irgendeinen Typ von Anschluss (z.B. seriell, parallel, USB etc.) verbunden sein. Die Abfühleinrichtung besitzt typischerweise eine Geschwindigkeit oder Rate von dreißig Frames bzw. Rahmen pro Sekunde und erfasst wiederholt ein Bild des Ziels und sieht Zielbildinformation für das Computersystem bei dieser Rate vor. Anders ausgedrückt wird ein Bild des Ziels von der Abfühleinrichtung erfasst bzw. eingefangen und dem Computersystem zur Verfügung gestellt, und zwar innerhalb eines Rahmens bzw. Frames ungefähr dreißigmal pro Sekunde. Alternativ kann die Abfühleinrichtung den Ort bzw. die Stelle des Strahlauftreffens auf dem Ziel detektieren und einen Signalprozessor und zugehörige Schaltungen aufweisen, um Auftreffstelleninformation in der Form von X- und Y-Koordinaten dem Computersystem 118 vorzusehen, und zwar zur Verarbeitung auf im Wesentlichen dieselbe Weise wie oben beschrieben wurde. Das Computersystem kann ferner irgendeinen Typ von Eingabeeinrichtung verwenden, der Auftreffstellen- oder andere Information vorsieht (z.B. eine Maus, um Feuerwaffenbetrieb zu simulieren).
  • Die Bildcharakteristiken bzw. -eigenschaften der Abfühleinrichtung ermöglichen es der Einrichtung, Bilder von dem Ziel einschließlich irgendwelcher Veränderungen für das Ziel (z.B. Strahlauftreffen), die zwischen aufeinanderfolgenden Frame- bzw. Rahmenübertragungen auftreten, zu erfassen. Somit erleichtert die Abfühleinrichtung die Detektion von Strahlauftreffen von Lasersendern mit einer Pulsdauer weniger als die Frame- bzw. Rahmenrate (z.B. Pulsdauer so niedrig wie ungefähr eine Millisekunde). Das Computersystem kann die Pulsdauer eines Lasersenders messen, und zwar auf der Grundlage der Menge der aufeinanderfolgenden Rahmen, die einen Laserpuls enthalten. Das System ist typischerweise für Laserpulse konfiguriert, die eine Dauer von ungefähr sechs Millisekunden besitzen, und liefert Nachrichten an einen Anwender, wenn Laser mit anderen Pulsdauern verwendet werden. Die Abfühleinrichtung führt eine interne Initialisierungssequenz durch, bei der die Framerate anfänglich niedrig ist, und erhöht diese auf die Betriebsrate (z.B. ungefähr dreißig Frames pro Sekunde). Das Computersystem 118 misst die Abfühleinrichtungsframerate (z.B. bestimmt die Menge der Frames bzw. Rahmen, die pro Sekunde empfangen werden) und verzögert den Systembetrieb, bis die Abfühleinrichtung die Betriebsrate erreicht. Kalibrierungen werden ferner von dem System ausgeführt, um die Abfühlein richtung und das Ziel auszurichten, um das Ziel innerhalb der erfassten Zielbilder zu definieren, und um Einstellungen im Hinblick auf Umgebungslichtbedingungen durchzuführen, wie unten beschrieben werden wird. Ein (nicht gezeigter) Drucker kann ferner mit dem Computersystem verbunden sein, um Berichte zu drucken, die Anwenderrückkopplungsinformation bzw. -feedbackinformation (z.B. Wertung, Treffen/Verfehlen-Information etc.) enhält, während individuelle Feuerwaffentrainingssitzungen gespeichert werden können.
  • Das System kann mit unterschiedlichen Typen von Zielen mit Zielcharakteristiken bzw. -eigenschaften, wie in mehreren Dateien enthalten sind, die auf dem Computersystem 118 gespeichert sind, verwendet werden. Insbesondere kann ein gewünschtes Ziel vor der Systemverwendung fotografiert und/oder gescannt werden, um mehrere Zieldateien und Zielinformation wie oben beschrieben zu erzeugen. Alternativ kann ein Anwender Bilder von vom Anwender erzeugten Zielen über die Abfühleinrichtung erfassen und das Computersystem 118 oder ein anderes Computersystem (z.B. über das Trainingssystem oder herkömmliche Software) verwenden, um die Zieldateien und Zielinformation zur Verwendung durch das System zu erzeugen, wie oben beschrieben wurde. Die Zieldateien weisen eine Parameterdatei, eine Anzeigebilddatei, eine Wertungsbilddatei, eine Druckbilddatei und eine zweite Anzeigedatei auf, wobei jede im Wesentlichen ähnlich zu der entsprechenden oben beschrieben Zieldatei ist. Die Dateien werden von dem System auf im Wesentlichen dieselbe Art wie oben beschrieben verwendet, um Wertungs- oder andere Information, Anzeigen und gedruckte Berichte vorzusehen. Die erzeugten Dateien zusammen mit Skalierungs- und anderer Information (z.B. erzeugt auf der Grundlage von Anwenderinformation, wie z.B. Reichweite bzw. Entfernung) werden auf dem Computersystem 118 zur Verwendung während des Systembetriebs gespeichert. Eine anfängliche Kalibrierung wird durchgeführt, um das Ziel mit der Abfühleinrichtung und dem Computersystem zu korrelieren. Somit kann sich das System leicht irgendeinem Typ von Ziel anpassen, ohne Systemkomponenten auszuwechseln. Außerdem können Zielbilder von einem Netzwerk, wie z.B. dem Internet, heruntergeladen werden und zur Verwendung mit dem System gedruckt werden, wie oben beschrieben wurde. Das heruntergeladene Zielbild kann verwendet werden, um Zieldateien zu erzeugen, wie oben beschrieben wurde, oder die Zieldateien können ähnlich auf dem Netzwerk verfügbar sein und in das Computersystem heruntergeladen werden. Das Netzwerk sieht grundsätzlich Zugriff auf zusätzliche Ziele zur Verwendung mit dem System vor.
  • Das Computersystem 118 weist Software auf, um den Systembetrieb zu steuern, und um eine grafische Anwenderschnittstelle zum Anzeigen von Leistungsfähigkeit eines Anwenders vorzusehen. Die Art, auf welche das Computersystem die Strahlauftreffstellen überwacht und Information für einen Anwender vorsieht, ist in den 6-8 dargestellt. Anfänglich führt das Computersystem 118 (5) im Schritt 140 Kalibrierungen durch. Grundsätzlich führt das Computersystem eine mechanische Kalibrierung und eine Systemkalibrierung durch. Die mechanische Kalibrierung erleichtert im Allgemeinen das Ausrichten der Abfühleinrichtung mit dem Ziel und dem Computersystem, während die Systemkalibrierung eine Bestimmung von Parametern für den Systembetrieb ermöglicht. Insbesondere zeigt das Computersystem vorzugsweise einen grafischen Kalibrierungsanwenderschirm (7) an, welcher ein Fenster 153 aufweist, das die erfassten Zielbilder anzeigt, um die Kalibrierungen zu initiieren. Das Computersystem aktualisiert grundsätzlich das in dem Fenster angezeigte erfasste Zielbild mit darauffolgend erfassten Zielbildern, wenn sie von der Abfühleinrichtung empfangen werden. Der Kalibrierungsschirm zeigt ferner eine Reihe von im Wesentlichen parallelen horizontalen Linien 147 und eine im Wesentlichen zentrale vertikale Linie 149, die über die empfangenen erfassten Zielbilder innerhalb des Fensters 153 gelegt sind, Koordinaten von ausgewählten Stellen innerhalb des Fensters 153 und Schirmeingabemechanismen (z.B. Pfeile, Schaltflächen etc.) an, um einem Anwender zu ermöglichen, selektiv die angezeigten Koordinaten einzustellen. Grundsätzlich weist die Abfühleinrichtung 116 zu dem Ziel hin, ist aber typischerweise unterhalb davon positioniert. Demzufolge erfasst die Abfühleinrichtung Bilder des Ziels mit einem nach oben gerichteten Sichtwinkel. Dieser Winkel verursacht, dass die Abfühleinrichtung im Allgemeinen trapezförmige Bilder des Ziels erzeugt, bei denen der untere Abschnitt des Ziels größere transversale Abmessungen besitzt als diejenigen des oberen Abschnitts des Ziels innerhalb der erzeugten Bilder. Das Computersystem kompensiert den Einrichtungssichtwinkel und fordert den Anwender bzw. Benutzer auf, die Ecken des von den erfassten Zielbildern innerhalb des Fensters 153 des Kalibrierungsschirms angezeigten Ziels anzuzeigen, und zwar vorzugsweise über eine Maus oder eine andere Eingabeeinrichtung. Die Koordinaten für eine von einem Anwender bezeichnete Ecke werden auf dem Schirm dargestellt, wo der Anwender selektiv die Koordinaten einstellen kann. Dieser Prozess wird für jede Ecke wiederholt, um für das Computersystem 118 das Ziel innerhalb der erfassten Zielbilder zu definieren. Die horizontalen und vertikalen Linien 147, 149 werden gemäß der eingegebenen Information eingestellt, um die Systemperspektive des Ziels anzuzeigen. Die Kalibrierung kann wiederholt werden bis die horizontalen Linien 147 im Wesentlichen mit den entsprechenden horizontalen Kanten des Ziels oder der horizontalen Mittellinie des Ziels im Wesentlichen zusammenfallen und bis die vertikale Linie 149 im Wesentlichen mit der vertikalen Mittellinie des Ziels zusammenfällt, wodurch die Ausrichtung des Ziels mit dem System angezeigt wird. Alternativ kann das Ziel oder der Diffusor Kennzeichnungen aufweisen (z.B. farbige Aufkleber in der Form von Punkten oder anderen Formen), welche die Ecken des Ziels anzeigen, um es dem Computersystem zu ermöglichen, automatisch das Ziel auf der Grundlage von Identifizieren der Kennzeichnungen innerhalb der von der Abfühleinrichtung 116 empfangenen Zielbilder zu definieren. Das Computersystem korreliert grundsätzlich die erfassten Zielbilder mit dem von einem Anwender gesehenen Ziel, um die Strahlauftreffstellen zu bestimmen. Anders ausgedrückt, kompensiert das Computersystem den Sichtwinkel der Abfühleinrichtung bezüglich derjenigen des Anwenders, um geeignete Strahlauftreffstellen aus der Zielbildinformation zu bestimmen.
  • Die Systemempfindlichkeit für den emittierten Strahl und Umgebungslichtbedingungen kann selektiv durch den Anwender eingestellt werden, oder kann durch das Computersystem 118 auf der Grundlage von gemessenen Zuständen bestimmt werden. Grundsätzlich bestimmt das Computersystem eine Laserluminanz bzw. -leuchtdichte oder einen Dichtewert des Strahlauftreffens auf dem Ziel aus der Zielbildinformation, die von der Abfühleinrichtung empfangen wurde. Genauer weist jedes erfasste Zielbild eine Vielzahl von Pixel auf, die jeweils mit Rot (R), Grün (G) und Blau (B)-Werten assoziiert sind, um die Farbe und Luminanz dieses Pixels anzuzeigen. Die Rot-, Grün und Blau-Werte für jedes Pixel werden mit einem jeweiligen Gewichtungsfaktor multipliziert und summiert, um eine Pixeldichte zu erzeugen. Anders ausgedrückt kann die Pixeldichte folgendermaßen ausgedrückt werden: Pixeldichte = (R × Gewicht1) + (G × Gewicht2) + (B × Gewicht3)wobei Gewicht1, Gewicht2 und Gewicht3 Gewichtungswerte sind, die auf irgendeine Weise ausgewählt werden können, um es dem System zu ermöglichen, Strahlauftreffstellen innerhalb der erfassten Zielbilder zu identifizieren. Die jeweiligen Gewichte können denselben oder unterschiedliche Werte besitzen und können irgendwelche Typen von Werten (z.B. ganze Zahlen bzw. Integer, reelle Zahlen etc.) sein. Man geht davon aus, dass die Strahlauftreffstelle innerhalb einer Gruppe von Pixel innerhalb eines erfassten Bildes auftritt, wo jedes Gruppenmitglied einen Dichtewert besitzt, der eine Schwelle überschreitet. Typischerweise bildet die Gruppe von Pixel, die das Strahlauftreffen bzw. -aufschlag enthält oder repräsentiert, ein Gebiet oder Form. Die Pixel bei dem Mittelpunkt bzw. der Mitte des Gebiets oder Form, die durch die Pixelgruppe gebildet wird, wird von dem System angesehen, ein Strahlauftreffen zu enthalten oder die Stelle eines Strahlauftreffens zu repräsentieren. Da Zielbilder wiederholt erfasst werden und an das Computersystem bei der Betriebsrate der Abfühleinrichtung (z.B. ungefähr dreißig Frames bzw. Rahmen pro Sekunde) übertragen werden, können bestimmte erfasste Zielbilder nicht irgendwelche Strahlauftreffdetektionen enthalten. Demzufolge steuert die Schwelle grundsätzlich die Systemempfindlichkeit für den emittierten Strahl in Bezug zu dem Umgebungslicht und ermöglicht es dem System, das Vorhandensein eines Strahlauftreffens innerhalb eines erfassten Zielbilds zu bestimmen. Die Schwelle wird im Allgemeinen erhöht, um die Menge von falschen Treffern, die von dem System während des Systembetriebs detektiert wurden, zu verringern. Das Computersystem bestimmt maximale und mittlere Dichtewerte aus den erfassten Zielbildpixelwerten und stellt die Schwelle demgemäß ein. Die Pixeldichtewerte jedes erfassten Zielbilds können zusätzlich akkumuliert und/oder gemittelt werden, um eine Anzeige der Umgebungslichtbedingung oder Luminanz vorzusehen.
  • Während der Kalibrierung fordert das Computersystem den Anwender auf, die Feuerwaffe 6 zu betätigen und einen Strahl auf das Ziel zu projizieren. Alternativ kann die Kalibrierung Daten verwenden, die während des Systembetriebs gesammelt wurden, wie unten beschrieben werden wird. Das Computersystem empfängt erfasste Zielbilder von der Abfühleinrichtung und bestimmt automatisch die Detektionsgeschwindigkeit der Abfühleinrichtung, die Umgebungslichtbedingung und die Laserdichteschwelle, wie oben beschrieben wurde. Diese Parameter können in der Form von Farbanzeigen angezeigt werden, welche anzeigen, dass die Parameterwerte innerhalb akzeptabler Toleranzen sind, oder die Parameterwerte können bezüglich von einem Prozentsatz (z.B. ein Prozentsatz der maximalen akzeptablen Werte für die Parameter) angezeigt werden. Jedoch können die Werte auf irgendeine gewünschte Weise angezeigt werden. Ferner kann der Kalibrierungs schirm horizontale und vertikale Positionsoffsets anzeigen, die von dem Computersystem verwendet werden können, um Strahlauftreffstellen zu bestimmen. Der bestimmte Schwellenwert sowie irgendeiner der gewünschten Positionsoffsets (z.B. horizontal und oder vertikal) können selektiv von dem Anwender über die Maus oder eine andere Eingabeeinrichtung eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Schwellenwert vom dem Anwender auf eine hohe, mittlere oder niedrige Einstellung über eine Anwenderschirmherunterziehliste bzw. „Pull down"-Liste des Anwenderschirms oder andere Eingabeeinrichtungen eingestellt werden, um eine gewünschte Systemempfindlichkeit bezüglich der Menge von während des Systembetriebs vorhandenem Umgebungslicht zu erreichen.
  • Das Computersystem kann ferner automatisch die Schwelle auf die oben beschriebene Art ansprechend auf das Detektieren von Veränderungen in den Lichtbedingungen während des Systembetriebs bestimmen. Insbesondere bestimmt das Computersystem Dichtewerte für die Pixel jedes erfassten Zielbilds während des Systembetriebs. Die Werte werden akkumuliert und/oder gemittelt, um einen Lichtwert vorzusehen, der die Umgebungslichtbedingung repräsentiert. Falls der Lichtwert Pegel erreicht, die außerhalb eines akzeptablen Bereichs sind, unterbricht das Computersystem 118 den Systembetrieb, um einen neuen Schwellenwert zu bestimmen. Das Computersystem wartet typischerweise darauf, dass die Lichtbedingungen akzeptable Beleuchtungswerte erzeugen, bevor eine neue Schwelle bestimmt wird. Die von den Kalibrierungen und/oder von einem Anwender ausgewählten Einstellungen können von dem Computersystem für eine spätere Verwendung durch das System gespeichert werden, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, das System neu zu kalibrieren, wenn die Bedingungen in im Wesentlichen demselben Zustand (z.B. Beleuchtungszustand, Position der Abfühleinrichtung etc.) verbleiben. Die mechanischen und Systemkalibrierungen werden typischerweise bei der Systeminitialisierung durchgeführt, können aber von einem Anwender über das Computersystem 118 initiiert werden.
  • Sind einmal die Kalibrierungen vollendet, kann ein Anwender damit beginnen, den Laserstrahl von der Feuerwaffe zu dem Ziel hin zu projizieren. Die Abfühleinrichtung 116 erfasst Zielbilder im Schritt 142 und überträgt die erfassten Zielbilder an das Computersystem 118 zur Verarbeitung im Schritt 144. Das Computersystem verarbeitet die erfassten Zielbilder, um eine Strahlauftreffstelle im Schritt 146 zu bestimmen. Genauer weist jedes von der Abfühleinrichtung empfangene erfasste Zielbild eine Vielzahl von Pixel auf, die jeweils mit Rot- (R), Grün- (G) und Blau- (B)-Werten assoziiert sind, um die Farbe und Luminanz bzw. Leuchtdichte des Pixels anzuzeigen, wie oben beschrieben wurde. Die Rot-, Grün- und Blau-Werte für jedes Pixel werden mit einem jeweiligen Gewichtungsfaktor multipliziert und summiert, um eine Pixeldichte zu erzeugen, wie oben beschrieben wurde.
  • Man geht davon aus, dass ein Strahlauftreffen innerhalb einer Pixelgruppe eines erfassten Zielbilds auftritt, wo jedes Gruppenmitglied einen Dichtewert besitzt, der eine Schwelle überschreitet. Die Pixelgruppe bildet ein Gebiet oder Form, wobei das mittlere Pixel des Gebiets oder Form von dem System angesehen wird, das Strahlauftreffen zu enthalten oder die Stelle des Strahlauftreffens zu repräsentieren. Falls der Dichtewert jedes erfassten Bildpixels geringer als die Schwelle ist, wird das erfasste Zielbild nicht angesehen, ein Strahlauftreffen aufzuweisen. Wenn das Computersystem ein Pixel identifiziert, das ein Strahlauftreffen enthält, werden die Koordinaten (z.B. X- und Y-Koordinaten) des Pixels innerhalb des erfassten Zielbilds von dem Computersystem bestimmt. Diese Koordinaten stellen die Stelle eines Strahlauftreffens innerhalb des erfassten Zielbilds dar und werden darauffolgend verarbeitet, um im Hinblick auf den Sichtwinkel der Abfühleinrichtung zu kompensieren. Anders ausgedrückt werden die erfassten Zielbildkoordinaten von einem im Allgemeinen trapezförmigen Zielbild, das von dem Sichtwinkel der Abfühleinrichtung erzeugt wurde, in Koordinaten innerhalb eines im Allgemeinen rechteckförmigen Zielbilds, welches die Sicht bzw. Blick des Anwenders und der Wertungs- und Anzeigedateien repräsentiert, gewandelt.
  • Das Computersystem weist mehrere Zieldateien auf, die Zielinformation und skalierte Bilder besitzen, wie oben beschrieben wurde. Da die Skalierung der Wertungs- und Anzeigebilder vorbestimmt sind, übersetzt das Computersystem die resultierenden verarbeiteten oder umgewandelten Koordinaten in die jeweiligen Wertungs- und Anzeigebildkoordinatenräume im Schritt 148. Grundsätzlich verwenden jedes der Wertungs- und Anzeigebilder eine besondere Menge von Pixel für eine gegebene Messeinheit (z.B. Millimeter, Zentimeter etc.), während die Menge von Pixel für das Ziel aus dem trapezförmigen Zielbild bestimmt wird. Die Verhältnisse der Pixelmengen zwischen dem Ziel und jedem der Wertungs- und Anzeigebilder werden bestimmt und auf die verarbeiteten oder umgewandelten Koordinaten angewandt, um übersetzte Koordinaten innerhalb jedes der jeweiligen Wertungs- und Anzeigebildkoordinatenräume zu erzeugen.
  • Zusätzlich kann das Computersystem die Pulsbreite des Laserstrahls bestimmen, wie oben beschrieben wurde, und Nachrichten vorsehen, und zwar ansprechend darauf, dass ein Anwender einen Laser verwendet, der eine bezüglich der Systemkonfiguration ungeeignete Pulsbreite besitzt. Das System ist vorzugsweise für Lasersender konfiguriert, die einen Puls emittieren, der eine Dauer von sechs Millisekunden besitzt, und kann mit Laserpulsen verwendet werden, die eine Dauer so niedrig wie eine Millisekunde besitzen. Jedoch kann das System für einen Betrieb mit Lasersender mit irgendeiner gewünschten Pulsbreite verwendet und/oder konfiguriert sein.
  • Die übersetzten Koordinaten für das Wertungsbild werden verwendet, um die Wertungs- oder andere Aktivitätsinformation für das Strahlauftreffen im Schritt 150 zu bestimmen. Genauer identifizieren die übersetzten Koordinaten eine bestimmte Stelle innerhalb des Wertungsbilds. Verschiedene Abschnitte des Wertungsbilds sind farbkodiert, um einen Wert oder andere Aktivitätsinformation, die mit diesem Abschnitt assoziiert ist, anzuzeigen, wie oben beschrieben wurde. Die Farbe der Stelle innerhalb des von den übersetzten Koordinaten identifizierten Wertungsbilds wird ermittelt, um den Wert oder andere Aktivitätsinformation für das Strahlauftreffen anzuzeigen. Der Wertungsfaktor innerhalb der Parameterdatei wird auf den Wertungswert angewendet (d.h. mit diesem multipliziert), um eine Wertung für das Strahlauftreffen zu bestimmen. Die Wertungs- und andere Auftreffinformation wird bestimmt und in einer Datenbank oder anderen Speicherstruktur gespeichert, während eine Computersystemanzeige, die das Ziel zeigt, aktualisiert wird, um die Strahlauftreffstellen- und andere Information (z.B. natürliche Dispersion, Schwerpunkt, Kaliber, Auftreffwertung, kumulative Wertung, Wertungsprozentsatz, vergangene Zeit, Zeit zwischen Schüssen etc.) im Schritt 152 darzustellen. Das Anzeigebild wird angezeigt, während die Strahlauftreffstelle durch Kennzeichnungen identifiziert wird, die über das Anzeigebild gelegt werden und in einem Gebiet plaziert werden, welches die übersetzten Anzeigebildkoordinaten umfasst. Die Kennzeichnungen können skaliert werden, um das Kaliber der Feuerwaffe widerzuspiegeln. Zusätzlich kann das Computersystem Audio bzw. Tonsignal (z.B. das Feuerwaffenschüssen und/oder Treffern ähneln kann) vorsehen, um Strahlauftreffen anzuzeigen. Ein beispielhafter grafischer Anwenderschirm, der Ziel, Strahlauftreffstelle, Auftreffzeit, Wertung und andere Information anzeigt, ist in 8 dargestellt. Das System ist vorzugsweise konfiguriert, um bis zu ungefähr vier Schüssen pro Sekunde zu detektieren, zu verarbeiten und anzuzeigen, kann aber eingestellt werden, um sich irgendeiner gewünschten Schussrate anzupassen.
  • Falls eine Runde oder Sitzung von Feuerwaffenaktivität nicht vollendet ist, wie im Schritt 154 bestimmt wird, fährt der Anwender mit der Betätigung der Feuerwaffe fort und das System detektiert Strahlauftreffstellen und bestimmt Information wie oben beschrieben wurde. Jedoch, wenn eine Runde oder Sitzung als vollendet im Schritt 154 bestimmt wird, greift das Computersystem auf Information aus der Datenbank zu und bestimmt Information, die sich auf die Runde bezieht, und zwar im Schritt 156. Das Computersystem kann ferner Gruppierungskreise bestimmen. Diese werden im Allgemeinen auf Schießstätten verwendet, bei denen Projektilaufschläge durch ein Ziel alle innerhalb eines Kreises eines besonderen Durchmessers (z.B. vier Zentimeter) sein müssen. Das Computersystem kann die Strahlauftreffinformation analysieren und Gruppierungen und andere Information auf der Anzeige vorsehen, die typischerweise während Aktivitäten, die auf Feuer- bzw. Schießstätten (z.B. Dispersion etc.) erhalten wird, vorsehen. Die Gruppierungskreis- und die Strahlauftreffstellenkennzeichnungen werden typischerweise über das Anzeigebild gelegt und in Gebiete plaziert, welche die geeigneten Koordinaten des Anzeigebildraums umfassen, und zwar auf im Wesentlichen dieselbe Art, wie oben beschrieben.
  • Wenn ein Bericht gewünscht ist, wie im Schritt 158 bestimmt wird, erfasst das Computersystem die geeignete Information aus der Datenbank und erzeugt einen Bericht zum Drucken im Schritt 160. Der Bericht weist das Druckbild auf, während auf Strahlauftreffstellenkoordinaten aus der Datenbank zugegriffen wird und in den Druckbildkoordinatenraum übersetzt werden. Die Übersetzung wird erreicht unter Verwendung von Verhältnissen von Pixelmengen für eine gegebene Messeinheit zwischen dem Ziel- und dem Druckbild, und zwar auf im Wesentlichen dieselbe Art wie oben beschrieben. Die Strahlauftreffstellen werden durch Kennzeichnungen identifiziert, die über das Druckbild gelegt werden und in ein Gebiet plaziert werden, das die übersetzten Druckbildkoordinaten umfasst, wie oben für die Anzeige beschrieben wurde. Der Bericht weist ferner unterschiedliche Information, die sich auf die Leistungsfähigkeit (z.B. Wertung, Dispersion, Schwerpunkt, Kaliber, Auftreffwertung, kumulative Wertung, Wertungsprozentsatz, vergangenen Zeit, Zeit zwischen Schüssen etc.) eines Anwenders bezieht, auf. Wenn eine weitere Runde gewünscht ist und eine Kalibrierung im Schritt 164 angefordert wird, fährt das Computersystem die Kalibrierungen im Schritt 140 durch und der obige Prozess des Systembetriebs wird wiederholt. Ähnlich wird der obige Prozess des Systembetriebs vom Schritt 142 wiederholt, wenn eine weitere Runde gewünscht ist, und zwar ohne eine Kalibrierung durchzuführen. Der Systembetrieb wird auf eine Vollendung des Trainings oder der Qualifikationsaktivität hin beendet, wie im Schritt 162 bestimmt.
  • Das System kann zusätzlich ein Verfolgungs- bzw. Spurbildungsmerkmal ähnlich dem oben beschriebenen Verfolgungsmerkmal vorsehen. Insbesondere wird das Verfolgungsmerkmal ansprechend darauf aktiviert, dass die Lasersenderanordnung in einem „Konstant an"-Modus bzw. -Betriebsart betrieben wird. Wenn das Computersystem den Laserstrahl kontinuierlich für ein vorbestimmtes Zeitintervall detektiert (z.B. der Laser wird innerhalb einer vorbestimmten Menge von aufeinanderfolgenden Frames bzw. Rahmen von Zielbildinformation wie oben beschrieben detektiert), und zwar vorzugsweise größer als ungefähr einhundert Millisekunden, zeigt das Computersystem einen blinkenden Block auf dem grafischen Anwenderschirm (8) an. Der Block folgt einer Bewegung der Feuerwaffe oder des auf das Ziel projizierten Laserstrahls. Grundsätzlich bestimmt das Computersystem Koordinaten von Laserstrahlauftreffstellen aus der von der Abfühleinrichtung empfangenen Zielbildinformation und übersetzt diese Koordinaten in Anzeigebildkoordinaten, wie oben beschrieben wurde. Die Position des Blocks wird auf der Anzeige gemäß den übersetzten Koordinaten eingestellt. Wenn die Feuerwaffe oder der Laserstrahl die Position ändert, wird der Block ähnlich auf der Anzeige eingestellt, um visuell eine Bewegung der Feuerwaffe anzuzeigen. Das System zeigt vorzugsweise die vorangegangenen zehn Strahlauftreffstellen an, um einem Anwender zu ermöglichen, die Bewegung zu sehen. Jedoch kann irgendeine Menge von vorangegangenen Stellen angezeigt werden. Zusätzlich kann die Größe des Ziels 100 (5), skaliert werden, um Feuerwaffentraining bei unterschiedlichen Reichweiten bzw. Entfernungen zu simulieren. Die besondere Reichweite kann in das Computersystem 118 eingegeben werden, während das Ziel auf eine besondere Größe skaliert werden kann, um Zustände bei einer vorgeschriebenen Reichweite wiederzuspiegeln. Das Computersystem kann Einstellungen im Hinblick auf Reichweite während der Kalibrierung durchführen und wird wie oben beschrieben betrieben, und zwar mit einem Anwender, der bei einem entsprechenden skalierten Abstand von dem Ziel positioniert ist. Der Lasersender emittiert einen Strahl (z.B. der Laserstrahl besitzt eine Spitzenleistungsausgabe von ungefähr ein Milliwatt), der durch das System bei einer Reichweite von bis zu ungefähr dreißig Fuß detektiert werden kann. Jedoch können Lasersender mit größerer Leistung für erweiterte Reichweiten verwendet werden.
  • Der Betrieb des Systems wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Anfänglich wird der Systemkoffer 180 an einer geeigneten Stelle vom Anwender positioniert. Der Koffer wird geöffnet und ein Ziel wird ausgewählt und zusammen mit einem Diffusor 188 in der Klappe 189 des oberen Glieds 182 plaziert, wie oben beschrieben wurde. Systemsoftware und/oder Zieldateien werden auf dem Computersystem 118 wie oben beschrieben installiert (z.B., falls die Software nicht derzeit auf dem Computersystem gespeichert ist oder ein neues Ziel verwendet wird) und die Abfühleinrichtung 116 wird mit dem Computersystem über ein Kabel 194 verbunden. Der Lasersenderstab 3 wird mit dem Lasermodul 4 verbunden und in den Lauf 8 der Feuerwaffe 6 wie oben beschrieben eingesetzt. Das Lasermodul wird ansprechend auf das Niederdrücken eines Feuerwaffenauslösers 7 betätigt. Dem Computersystem wird befohlen, eine Feuerwaffenaktivität zu beginnen, und führt anfänglich Kalibrierungen durch, und zwar auf eine Initialisierung der Abfühleinrichtung 116 folgend, wie oben beschrieben wurde. Sind einmal die Kalibrierungen vollendet, kann die Feuerwaffe von einem Anwender betätigt werden, während die Abfühleinrichtung Bilder des Ziels erfasst und Zielbildinformation für das Computersystem vorsieht wie oben beschrieben wurde. Das Computersystem bestimmt die Koordinaten der Strahlauftreffstellen innerhalb des Ziels aus den empfangenen erfassten Zielbildern, wie oben beschrieben wurde, und übersetzt diese Koordinaten in die jeweiligen Wertungs- und Anzeigebildräume. Das Computersystem bestimmt ferner einen Wertungswert, welcher dem aufgetroffenen Zielabschnitt entspricht, und andere Information zur Speicherung in einer Datenbank, wie oben beschrieben wurde. Die Auftreffstellen- und andere Information werden auf einem grafischen Anwenderschirm (8) wie oben beschrieben angezeigt. Wenn eine Runde vollendet ist, greift das Computersystem auf die gespeicherte Information zu und bestimmt Information, die sich auf die Runde bezieht, zur Anzeige auf dem grafischen Anwenderschirm. Außerdem kann ein Bericht gedruckt werden, der Information in Bezug auf die Leistungsfähigkeit eines Anwenders vorsieht, wie oben beschrieben wurde. Zusätzlich kann das System Kennzeichnungen auf der Anzeige vorsehen, um Feuerwaffenbewegung anzuzeigen und zu verfolgen, wie oben beschrieben wurde.
  • Es wird verstanden werden, dass die oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich wenige der vielen Arten der Implementierung eines Feuerwaffenlasertrainingssystems und eines Verfahrens zum Erleichtern von Feuerwaffentraining mit unterschiedlichen Zielen und visueller Rückkopplung bzw. Feedback bzw. Rückmeldung der simulierten Projektilauftreffstellen darstellen.
  • Die Systeme können irgendeine Menge oder Typ von Ziel irgendeiner Form oder Größe aufweisen, das aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut ist und an irgendwelchen geeigneten Orten plaziert ist. Die Computersysteme können durch irgendein herkömmliches oder anderes Computer- oder Verarbeitungssystem implementiert werden. Die Komponenten bzw. Bauteile des Systems können durch irgendwelche Kommunikationseinrichtungen (z.B. Kabel, drahtlos, Netzwerk etc.) auf irgendeine gewünschte Weise verbunden sein und können irgendeinen Typ von herkömmlichen oder anderen Interface-Schema oder (-)Protokoll verwenden. Die Computersysteme können in Kommunikation mit anderen Trainingssystemen sein, und zwar über irgendeinen Typ von Kommunikationsmedium (z.B. Direktleitung, Telefonleitung/Modem, Netzwerk etc.), um Gruppentraining oder Wettbewerbe zu erleichtern. Die Systeme können für irgendwelche Typen von Trainings-, Qualifizierungs-, Wettbewerbs-, Spiel- und/oder Unterhaltungsanwendungen konfiguriert sein. Die Drucker können durch irgendwelche herkömmliche oder andere Typen von Drucker implementiert sein.
  • Die Feuerwaffenlasertrainingssysteme können mit irgendeinem Typ von Feuerwaffe (z.B. Handfeuerwaffe, Gewehr, Shotgun bzw. Schrotflinte, Maschinengewehr etc.) verwendet werden, während das Lasermodul an die Feuerwaffe an irgendwelchen geeigneten Stellen über irgendwelche herkömmlichen oder anderen Befestigungstechniken (z.B. Reibungseingriff mit dem Lauf, Klammern, welche die Einrichtung an der Feuerwaffe befestigen, etc.) befestigt werden kann. Ferner können die Systeme eine Dummy- oder Attrappenfeuerwaffe, welche den Laserstrahl projiziert, oder austauschbare Feuerwaffenkomponenten (z.B. ein Lauf) mit einer darin angeordneten Lasereinrichtung, für das Feuerwaffentraining aufweisen. Die austauschbaren bzw. ersetzbaren Komponenten (z.B. Lauf) können ferner dem Lasermodul ermöglichen, mit einer Feuerwaffe betrieben zu werden, die irgendeinen Typ von leeren Patronen verwendet. Die Laseranordnung kann das Lasermodul und den Stab oder irgendeine andere Befestigungseinrichtung aufweisen. Das Lasermodul kann irgendeinen Typ von Laserstrahl emittieren. Das Lasermodulgehäuse kann von irgendeiner Form oder Größe sein und kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Die Öffnung kann in dem Modulgehäuse an irgendwelchen geeigneten Stellen definiert sein, um den Stab aufzunehmen. Alternativ kann das Gehäuse und der Stab irgendwelche herkömmlichen oder andere Befestigungseinrichtungen (z.B. einstückig gebildet, Gewindebefestigung, Haken und Befestigungseinrichtung, Reibungseingriff mit der Öffnung etc.) aufweisen, um das Modul an den Stab zu befestigen. Das Optikpaket kann irgendeine geeignete Linse zum Projizieren des Laserstrahls aufweisen. Der Laserstrahl kann für irgendeine gewünschte Dauer aktiviert werden, die ausreichend ist, um der Abfühleinrichtung zu ermöglichen, den Laserstrahl zu detektieren. Das Lasermodul kann an die Feuerwaffe oder eine andere ähnliche Struktur (z.B. eine Dummy-, Spielzeug- oder simulierte Feuerwaffe) an irgendwelchen geeigneten Stellen (z.B. extern oder intern von einem Lauf) befestigt werden und kann von einem Trigger bzw. Auslöser oder einer anderen Einrichtung (z.B. Leistungsschalter, Feuerstift, Relais etc.) betätigt werden. Außerdem kann das Lasermodul in der Form von Munition zum Einsetzen in eine Feuerwaffenfeuer- oder ähnliche Kammer konfiguriert sein und einen Laserstrahl ansprechend auf eine Auslöserbetätigung projizieren. Alternativ kann das Lasermodul für ein direktes Einsetzen in den Lauf ohne die Notwendigkeit für den Stab konfiguriert sein. Das Lasermodul kann irgendeinen Typ von Sensor oder Detektor (z.B. akustischer Sensor, piezoelektrisches Element, Beschleunigungsmesser, Festkörpersensoren, Dehnungs- bzw. Beanspruchungs- bzw. Verspannungmesser etc.) aufweisen, um mechanische oder akustische Wellen oder andere Zustände zu detektieren, welche eine Auslöserbetätigung bedeuten. Die Lasermodulkomponenten können innerhalb des Gehäuses auf irgendeine Weise angeordnet sein, während die Modulleistungsquelle durch irgendeinen Typ von Batterien implementiert sein kann. Alternativ kann das Modul einen Adapter aufweisen, um Leistung von einer gewöhnlichen Wandsteckdose oder einer anderen Leistungsquelle zu empfangen. Der Laserstrahl kann sichtbar oder unsichtbar (z.B. Infrarot) sein, kann von irgendeiner Farbe oder Leistungspegel sein, kann einen Puls von irgendeiner gewünschten Dauer besitzen und kann auf irgendeine Weise moduliert sein (z.B. bei irgendeiner gewünschten Frequenz oder unmoduliert) oder kann auf irgendeine Art kodiert sein, um irgendeine gewünschte Information vorzusehen, während der Sender den Strahl kontinuierlich projizieren oder einen „Konstant an"-Modus bzw. -Betriebsart aufweisen kann. Das System kann mit Sendern und Detektoren verwendet werden, die irgendeinen Typ von Energie (z.B. Licht, Infrarot etc.) emittieren.
  • Der Lasersenderstab kann von irgendeiner Form oder Größe sein und kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Der Stab kann Abmessungen aufweisen, um sich irgendeinem Feuerwaffenkaliber anzupassen. Die Ringe können von irgendeiner Form, Größe oder Menge sein und können aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Die Ringe können an irgendwelchen Stellen entlang dem Stab angeordnet sein und können durch irgendwelche Einrichtungen implementiert sein, die einstellbare Abmessungen besitzen. Der Anschlag kann von irgendeiner Form oder Größe sein, kann an irgendwelchen geeigneten Stellen entlang dem Stab angeordnet sein und kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Der Zapfen kann von irgendeiner Form oder Größe sein, kann an irgendwelchen geeigneten Stellen auf dem Stab angeordnet sein und kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Der Zapfen oder Stab kann irgendwelche herkömmlichen oder andere Befestigungseinrichtungen aufweisen, um das Lasermodul an dem Stab zu befestigen.
  • Die Ziele können durch irgendeinen Typ von Ziel implementiert sein, die irgendeinen gewünschten Aufbau und Kennzeichnungen besitzen, die irgendeinen gewünschten Zielort bilden. Die Ziele können von irgendeiner Form oder Größe sein und können aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Die Ziele können irgendwelche herkömmlichen oder andere Befestigungseinrichtungen aufweisen, um an irgendeine Tragestruktur befestigt zu werden. Ähnlich kann die Tragstruktur irgendwelche herkömmlichen oder andere Befestigungseinrichtungen aufweisen, um ein Ziel an diese Struktur zu befestigen. Alternativ kann irgendein Typ von Haftmittel verwendet werden, um ein Ziel an die Struktur zu befestigen. Die Tragstruktur kann durch irgendeine Struktur implementiert werden, die geeignet ist, ein Ziel zu tragen oder aufzuhängen. Die Ziele können irgendwelche Mengen von Abschnitten oder Zonen irgendwelcher Form oder Größe und assoziiert mit irgendwelchen gewünschten Werten aufweisen. Die Ziele können irgendeine Menge von individuellen Zielen oder Zielorten aufweisen. Die Systeme können irgendwelche Typen von Kodierung, Farb- oder ein anderes Schema verwenden, um Werte mit Zielabschnitten zu assoziieren (z.B. Tabellennachschlagen, Zielortidentifizierer bzw. -identifier als Tasten in eine Datenbank oder andere Speicherstruktur etc.). Ferner können die Abschnitte oder Zonen durch irgendeinen Typ von Code, wie z.B. alphanumerische Zeichen, Ziffern etc., identifiziert werden, die einen Wertungswert oder irgendeine andere Informa tion anzeigen. Die Wertungswerte können auf irgendwelche gewünschten Werte eingestellt werden.
  • Die Zielcharakteristiken bzw. -eigenschaften und (-)Bilder können in irgendeiner Menge von irgendwelchen Typen von Dateien enthalten sein. Die Zielbilder können auf irgendeine gewünschte Weise skaliert sein. Die Koordinatenübersetzungen können durch irgendwelche herkömmlichen oder anderen Techniken erreicht werden und können von den Abfühleinrichtungen und/oder Computersystemen durchgeführt werden. Die Zieldateien können irgendwelche Information enthalten, die sich auf das Ziel bezieht (z.B. Dateinamen, Bilder, Skalierungsinformation, Größe der Kennzeichnungen etc.). Die Zieldateien können von den Computersystemen oder einem anderen Verarbeitungssystem erzeugt werden, und zwar durch irgendeine herkömmliche oder andere Software, und auf die Computersysteme zum Betrieb plaziert werden. Alternativ können die Zieldateien auf einem anderen Verarbeitungssystem sitzen, auf das die Computersysteme über irgendein herkömmliches oder anderes Kommunikationsmedium (z.B. Netzwerk, Modem/Telefonleitung etc.) zugreifen können, oder auf irgendeinem Typ von Speichermedium verfügbar sein.
  • Der Systemkoffer kann von irgendeiner Größe oder Form sein und kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Der Koffer kann an irgendeiner gewünschten Stelle plaziert werden und irgendeine Menge von irgendwelchen Systemkomponenten und/oder Zubehör aufweisen. Die oberen und unteren Glieder können von irgendeiner Form oder Größe sein und können aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Diese Glieder können irgendeine Menge von irgendwelchen Typen von herkömmlichen oder anderen Befestigungs-, Schwenk- und Trageinrichtungen aufweisen, die an irgendwelchen geeigneten Stellen angeordnet sind. Ferner kann der Koffer irgendeine Menge von irgendwelchen Typen von Griffen und/oder anderen Transporteinrichtungen (z.B. Räder, Rollen etc.) aufweisen, die an irgendwelchen geeigneten Stellen angeordnet sind, um den Transport des Koffers zu erleichtern. Die oberen und unteren Glieder können irgendeine Menge von irgendwelchen Systemkomponenten oder Zubehör speichern bzw. aufnehmen und können irgendeinen Typ von Isolierungsmaterial (z.B. Schaum) aufweisen. Die oberen und unteren Glieder können irgendeine Menge von Abteilen irgendeiner Form oder Größe und angeordnet auf irgendeine Weise aufweisen, um die Systemkomponenten und/oder Zubehör zu speichern bzw. aufzubewahren. Die Systemkomponenten und/oder Zubehör können in irgendeiner Menge und/oder Kombination in dem Koffer in irgendeiner gewünschten Anordnung angeordnet sein.
  • Die oberen und unteren Glieder können unter irgendeinem gewünschten Winkel relativ zu einander während des Systembetriebs positioniert sein. Die Komponenten bzw. Bauteile des Systems können wie oben beschrieben innerhalb oder extern von einem Koffers bzw. Gehäuse verwendet werden. Die Abfühleinrichtung des alternativen Systems kann mit irgendeiner Menge oder Typen von Ständern bzw. Standeinrichtungen verwendet werden, während die Lasersenderanordnung irgendeinen Typ von Werkzeug verwenden kann, um Einstellungen zu erleichtern. Das Kabel kann durch irgendein herkömmliches oder anderes Kabel implementiert sein, um die Abfühleinrichtung mit dem Computersystem zu verbinden. Die Klappe kann von irgendeiner Form oder Größe sein, kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein und kann an irgendwelchen geeigneten Stellen innerhalb des Koffers angeordnet sein. Der Diffusor kann von irgendeiner Form oder Größe sein, kann aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein, kann irgendeinen Grad von Durchsichtigkeit bzw. Transparenz besitzen und kann an irgendeiner geeigneten Stelle bezüglich des Ziels und der Lasersenderanordnung angeordnet sein. Das System kann alternativ das Ziel ohne den Diffusor verwenden.
  • Die Abfühleinrichtungen können durch irgendeine herkömmliche oder andere Abfühleinrichtung (z.B. Kamera, CCD, Matrix oder Anordnung von lichtempfindlichen Elementen etc.) implementiert sein, die geeignet sind, den Laserstrahl zu detektieren und/oder ein Zielbild zu erfassen. Der Filter kann durch irgendeinen herkömmlichen oder anderen Filter implementiert werden, der Filtereigenschaften für irgendeine besondere Frequenz oder einen Bereich von Frequenzen besitzt. Die Abfühleinrichtungen können irgendeinen Typ von lichtempfindlichen bzw. lichtabfühlenden Elementen verwenden und können ein Gitter oder Anordnung einer geeigneten Abmessung verwenden. Die Abfühleinrichtungen können von irgendeiner Form oder Größe sein und können aus irgendwelchen geeigneten Materialien aufgebaut sein. Die Abfühleinrichtungen können durch irgendeine Befestigungseinrichtung (z.B. ein Stativ, ein Befestigungspfosten etc.) getragen bzw. gehalten werden und an irgendwelchen Orten positioniert werden, die einen Zugang für die Ziele vorsehen. Die Kalibrierungen können irgendeine Menge von Stellen verwenden, um das Zielgebiet zu definieren, und können das Gebiet auf irgendeine größenbemessene Anordnung abbilden. Die Kalibrierungsstellen können irgendwelche geeignete Stellen innerhalb oder außerhalb der Begrenzungen des Ziels sein. Alternativ können die Abfühleinrichtungen an irgendwelchen geeigneten Stellen innerhalb oder extern von einem Koffer und unter irgendeinem gewünschten Sicht- bzw. Blickwinkel relativ zu einem Ziel positioniert sein. Die Abfühleinrichtungen können an irgendeinen Anschluss des Computersystems über irgendeine herkömmliche oder andere Einrichtung (z.B. Kabel, drahtlos etc.) gekoppelt sein. Die Abfühleinrichtungen können Farb- oder Schwarz und Weiß (z.B. Graustufen-)Bilder für die Computersysteme vorsehen und können irgendeine gewünschte Rahmen- bzw. Framerate besitzen. Alternativ können die Abfühleinrichtungen Verarbeitungsschaltungen aufweisen, um Strahlauftreffstellen zu detektieren und Koordinaten dieser Stellen für die Computersysteme vorzusehen. Die Abfühleinrichtungen können konfiguriert sein, um irgendein Energiemedium zu detektieren, das irgendeine Modulation, Puls oder Frequenz besitzt. Ähnlich kann der Laser durch einen Sender implementiert sein, der irgendeine geeignete Energiewelle emittiert bzw. aussendet. Die Abfühleinrichtungen können den Laserstrahl kontinuierlich für irgendein gewünschtes Intervall detektieren, um einen Verfolgungsmodus zu initiieren. Die Abfühleinrichtungen können irgendeinen Typ von Information an das Computersystem übertragen, um Strahlauftreffstellen anzuzeigen, während die Computersysteme irgendeinen Typ von Information (z.B. X- und Y-Koordinaten, Bildinformation etc.) von den Abfühleinrichtungen verarbeiten können, um Feedback- bzw. Rückmelde- oder Rückkopplungsinformation für den Anwender anzuzeigen und vorzusehen.
  • Es soll verstanden werden, dass die Software für die Computersysteme in irgendeiner gewünschten Computersprache implementiert sein kann und von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Computertechnik auf der Grundlage der in der Spezifikation enthaltenen funktionellen Beschreibungen und den in den Zeichnungen dargestellten Flussdiagrammen entwickelt werden könnte. Die Computersysteme können alternativ durch irgendeinen Typ von Hardware und/oder andere Verarbeitungsschaltungen implementiert sein. Die unterschiedlichen Funktionen der Computersysteme können auf irgendeine Weise unter irgendeiner Menge von Softwaremodulen, Verarbeitungssystemen und/oder Schaltungen (z.B. einschließlich von solchen innerhalb der Abfühleinrichtungen) verteilt sein. Die oben beschriebenen und in den Flussdiagrammen dargestellte Software und/oder Algorithmen können auf irgendeine Art modifiziert werden, welche die hier beschriebenen Funktionen erreicht. Die Datenbanken können durch irgendeine herkömmliche oder andere Datenbank oder Speicherstruktur (z.B. Datei, Datenstruktur etc.) implementiert sein.
  • Die Anzeigeschirme und Berichte können auf irgendeine Weise angeordnet sein und irgendeinen Typ von Information enthalten. Die unterschiedlichen Parameter oder andere Werte können in dem Bericht und/oder auf den Schirmen auf irgendeine Art (z.B. Karten, Balken etc.) und in irgendeiner gewünschten Form (z.B. tatsächliche Werte bzw. Ist-Werte, Prozentsätze etc.) dargestellt sein, während irgendwelche der auf den Schirmen angezeigten Werte durch den Anwender über irgendwelche gewünschten Eingabemechanismen eingestellt werden können. Der Kalibrierungsschirm kann irgendeine Menge von irgendwelchen Typen von Kennzeichnungen irgendeiner Form, Farbe oder Größe aufweisen, und die Ausrichtung der Abfühleinrichtung mit dem Ziel und dem Computersystem zu erleichtern. Alternativ kann das Computersystembild zur Ausrichtung mit der Abfühleinrichtung und dem Ziel eingestellt werden. Das Ziel kann innerhalb des erfassten Zielbilds auf irgendeine gewünschte Art über irgendwelche geeigneten Eingabemechanismen definiert sein. Das Ziel kann an irgendwelchen geeigneten Stellen innerhalb des erfassten Zielbilds oder Fensters definiert sein, während die ausgewählten Stellen durch irgendeine Menge von irgendwelchen Typen von Kennzeichnungen irgendeiner Form, Farbe oder Größe angezeigt werden können. Alternativ kann die Zieldefinition automatisch durch Positionieren irgendeiner Menge von Kennzeichnungen irgendeiner Farbe, Form oder Größe auf dem Ziel und/oder Diffusor bei irgendwelchen geeigneten Stellen erreicht werden, um das Ziel für das Computersystem zu definieren.
  • Der Dichtewert kann mit irgendwelchen Gewichten bestimmt werden, die irgendeinen gewünschten Wert oder Typen von Werten (z.B. ganzzahlig, reel etc.) besitzen, bestimmt werden. Die Gewichte und Pixelkomponentenwerte können in irgendeiner gewünschten Kombination verwendet werden, um eine Pixeldichte zu erzeugen. Alternativ kann irgendeine Menge von Pixelwerten innerhalb irgendeiner Menge von Bildern auf irgendeine Weise manipuliert sein (z.B. akkumuliert, gemittelt, multipliziert miteinander oder mit Gewichtungswerten etc.), um das Vorhandensein und die Stelle des Strahlauftreffens innerhalb eines Bilds zu bestimmen. Ferner kann irgendeine Menge von Dichte- und/oder Pixelwerten innerhalb irgendeiner Menge von Bildern auf irgendeine gewünschte Weise manipuliert werden (z.B. akkumuliert, gemittelt, multipliziert miteinander oder mit Gewichtungswerten etc.), um die Schwelle und Lichtbedingungen zu bestimmen. Die Schwelle kann periodisch oder ansprechend auf irgendein gewünschtes Licht oder andere Zustände (z.B. Lichtzustände sind außerhalb irgendeines gewünschten Bereichs oder besitzen irgendeine gewünschte Veränderung im Wert etc.) bestimmt werden und können von dem Computersystem und/oder dem Anwender auf irgendeinen gewünschten Wert eingestellt werden. Die Systeme können alternativ Graustufen oder irgendeinen Typ von Farbbildern (z.B. Pixel mit Graustufen-, RGB- oder anderen Werten) verwenden und irgendeine Menge von Pixelwerten innerhalb irgendeiner Menge von Bildern auf irgendeine gewünschte Weise manipulieren, um die Schwelle, Lichtbedingungen und das Vorhandensein und die Stelle des Strahlauftreffens zu bestimmen.
  • Die Kennzeichnungen, welche Strahlauftreffstellen und andere Information anzeigen, können von irgendeiner Menge, Form, Größe oder Farbe sein und können irgendeinen Typ von Information aufweisen. Die Kennzeichnungen können an irgendwelchen Stellen plaziert sein und in den Zielbildern inkorporiert sein oder darübergelegt sein. Die Systeme können irgendeinen gewünschten Typ von Anzeige oder Bericht mit irgendwelcher gewünschter Information erzeugen. Die Computersysteme können Wertungen oder andere Aktivitätsinformation auf der Grundlage von irgendwelchen gewünschten Kriterien bestimmen. Die Computersysteme können die Abfühleinrichtungen abfragen oder die Abfühleinrichtungen können Bilder und/oder Koordinaten zu irgendwelchen gewünschten Intervallen für den Verfolgungsmodus oder Abfühlfunktionen übertragen. Die Abfühleinrichtungen können den Laserstrahl kontinuierlich für irgendein gewünschtes Intervall detektieren, um den Verfolgungsmodus bzw. -betriebsart zu initiieren. Die Kennzeichnungen für den Verfolgungsmodus können von irgendeiner Menge, Form, Größe oder Farbe sein und können irgendeinen Typ von Information aufweisen. Die Verfolgungskennzeichnungen können an irgendwelchen Stellen plaziert werden und in die Zielbilder inkorporiert sein oder darübergelegt sein. Die Verfolgungskennzeichnungen können blinken oder kontinuierlich auf der Anzeige erscheinen. Der Verfolgungsmodus kann irgendeine Menge von vorherigen bzw. früheren Auftreffstellen anzeigen, um die Bewegung der Feuerwaffe zu zeigen.
  • Die Systeme können zur Verwendung mit einem Sender konfiguriert sein, der einen Laserstrahl mit irgendeiner gewünschte Pulsbreite emittiert, und können irgendeinen Typ von Nachricht oder anderer Kennzeichnung vorsehen, wenn die von dem System detektierte Pulsbreite eines Laserstrahls nicht mit der Systemkonfiguration kompatibel ist. Die Sys teme können konfiguriert sein, Strahlauftreffstellen bei irgendeiner gewünschten Schussrate zu detektieren und zu verarbeiten. Die Systeme können irgendwelche herkömmlichen oder andere Techniken verwenden, um zwischen den unterschiedlichen Bildräumen zu wandeln und können irgendeine gewünschte Abfühleinrichtungsposition und/oder -sichtwinkel kompensieren. Die Systeme können mit Zielen verwendet werden, die auf irgendeine Weise skaliert sind, um Zustände bei irgendwelchen gewünschten Reichweiten bzw. Abständen zu simulieren und können Laser verwenden, die eine ausreichende Leistung besitzen, um bei irgendeiner gewünschten skalierten Reichweite detektiert zu werden.
  • Es soll verstanden werden, dass die Ausdrücke „oben", „unten", „Seite", „oberer", „unterer", „vorderer", „hinterer", „horizontaler", „vertikaler" und dergleichen hier lediglich dazu verwendet werden, um Referenzpunkte zu beschreiben und nicht die vorliegende Erfindung auf irgendeine spezifische Konfiguration bzw. Aufbau oder Orientierung beschränken.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier offenbarten Anwendungen beschränkt, sondern kann ebenfalls für irgendeinen Typ von Feuerwaffentrainings-, Qualifizierungs-, Wettbewerbs-, Spiel- oder Unterhaltungsanwendungen verwendet werden.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung wird verstanden werden, dass die Erfindung ein neues Feuerwaffenlasertrainingssystem und ein Verfahren zum Erleichtern von Feuerwaffentraining mit unterschiedlichen Zielen und visueller Rückkopplung bzw. Feedback von simulierten Projektilauftreffstellen verfügbar macht, wobei das System ein Ziel scannt, um Stellen des Laserstrahls oder simulierte Projektilaufschläge auf dem Ziel zu bestimmen, und eine Anzeige der simulierten Auftreffstellen auf dem Ziel mit Information, die der Leistungsfähigkeit eines Anwenders entspricht, vorsieht.
  • Nachdem bevorzugte Ausführungsbeispiele eines neuen und verbesserten Feuerwaffenlasertrainingssystems und eines Verfahrens zum Erleichtern von Feuerwaffentraining mit unterschiedlichen Zielen und visuellem Feedback bzw. Rückkopplung von simulierten Projektilauftreffstellen beschrieben wurde, wird davon ausgegangen, das andere Modifikationen, Variationen und Veränderungen Fachleuten angesichts der hier ausgeführten Lehren vorgeschlagen werden.

Claims (23)

  1. Ein Feuerwaffenlasertrainingssystem, das einem Anwender ermöglicht, einen Laserstrahl (11) zu einem Ziel hin zu projizieren, um einen Feuerwaffenbetrieb zu simulieren, das folgendes aufweist: ein Ziel (10; 100); eine Abfühleinrichtung (16; 116), um das Ziel (10; 100) zu scannen, um gescannte Bilder des Ziels (10; 100) zu erzeugen, die Auftreffstellen des Laserstrahls (11) auf dem Ziel (10; 100) aufweisen; und einen Prozessor, um von der Abfühleinrichtung (16; 116) Information zu empfangen, die mit den von der Abfühleinrichtung (16; 116) detektierten Auftreffstellen assoziiert ist, wobei der Prozessor ein Auswertemodul aufweist, um die empfangene Information zu verarbeiten, um die Leistungsfähigkeit eines Anwenders auszuwerten, und um Information in Bezug auf die Auswertung anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziel (10; 100) eine Vielzahl von Zonen aufweist, wobei jede Zone einen beabsichtigten Zielort darstellt, wobei jede Zone mit Leistungsfähigkeitsinformation assoziiert ist, und wobei das Auswertemodul ein Leistungsfähigkeitsmodul aufweist, um die Leistungsfähigkeit eines Anwenders auf der Grundlage der Leistungsfähigkeitsinformation von Zonen, auf die der Laserstrahl (11) aufgetroffen ist, auszuwerten.
  2. Das System nach Anspruch 1, wobei die Auftreffstelleninformation Koordinaten der detektierten Auftreffstellen innerhalb der gescannten Zielbilder aufweist.
  3. Das System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auftreffstelleninformation die gescannten Zielbilder aufweist, und wobei das Auswertemodul ferner ein Koordinatenmodul aufweist, um Koordinaten von detektierten Auftreffstellen innerhalb der gescannten Zielbilder zu bestimmen.
  4. Das System nach Anspruch 3, wobei das Koordinatenmodul ein Detektionsmodul aufweist, um die detektierten Auftreffstellen innerhalb der gescannten Zielbilder auf der Grundlage der gescannten Bildpixelwerte, die eine Schwelle überschreiten, zu identifizieren.
  5. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Auswertemodul ferner ein Schwellenmodul aufweist, um automatisch die Schwelle ansprechend auf die gemessenen Lichtbedingungen einer umgebenden Umgebung einzustellen.
  6. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Prozessor oder die Abfühleinrichtung (16; 116) ferner ein Kalibrierungsmodul aufweist, um einen Zielraum, der mit dem Ziel (10; 100) assoziiert ist, mit einem Zielraum, der mit den gescannten Zielbildern assoziiert ist, zu korrelieren.
  7. Das System nach Anspruch 6, wobei das Kalibrierungsmodul ein Überlagemodul aufweist, um eine Überlage auf einem Bild des Ziels (10; 100) anzuzeigen, um eine Ausrichtung der Zielräume des Ziels (10; 100) und der gescannten Zielbilder zu erleichtern.
  8. Das System nach Anspruch 7, wobei das Kalibrierungsmodul ferner ein Ausrichtungsmodul aufweist, um automatisch die Überlage mit dem Zielbild gemäß Zielgrenzstellen, die von dem Anwender auf dem Zielbild angezeigt werden, auszurichten.
  9. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Auswertemodul ferner ein Anzeigemodul aufweist, um ein Bild des Ziels (10; 100) mit Kennzeichnungen, die die detektierten Auftreffstellen auf dem Ziel (10; 100) anzeigen, anzuzeigen.
  10. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Leistungsfähigkeitsmodul ein Wertungsmodul aufweist, um auf eine Zieldatei, die mit dem Ziel (10; 100) assoziiert ist, zuzugreifen, die Wertungswerte, die mit jeder der Zonen assoziiert sind, aufweist, und um eine Gesamtwertung f ür einen Anwender durch Akkumulieren von Wertungswerten von Zonen, auf die der Laserstrahl (11) auftrifft, zu bestimmen.
  11. Das System nach Anspruch 9, wobei der Prozessor eine Vielzahl von Zieldateien speichert, die mit einer Vielzahl von Zielen (10; 100) assoziiert sind, auf die das Leistungsfähigkeitsmodul zugreifen kann.
  12. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Abfühleinrichtung (16; 116) eine Kamera aufweist.
  13. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das ferner einen Koffer (180) aufweist, um wenigstens das Ziel (10; 100) und die Abfühleinrichtung (16; 116) zu befestigen und zu transportieren.
  14. Das System nach Anspruch 13, wobei der Koffer (180) ein oberes Glied (182) aufweist, das schwenkbar mit einem unteren Glied (184) befestigt ist, wobei das obere Glied (182) einen Zielhalteabschnitt aufweist, um das Ziel (10; 100) während des Systembetriebs zu befestigen.
  15. Ein Verfahren des Simulierens eines Feuerwaffenbetriebs innerhalb eines Feuerwaffensimulationssystems, das einem Anwender ermöglicht, einen Laserstrahl (11) zu einem Ziel (10; 100) hin zu projizieren, und das eine Abfühleinrichtung (16; 116) und einen Prozessor aufweist, wobei das Verfahren folgendes aufweist: (a) Empfangen eines Laserstrahls (11) auf dem Ziel (10; 100), was Auftreffstellen darauf erzeugt; (b) Scannen des Ziels (10; 100) mit der Abfühleinrichtung (16; 116), um gescannte Bilder des Ziels (10; 100), die Auftreffstellen des Laserstrahls (11) auf dem Ziel (10; 100) aufweisen, zu erzeugen; (c) Übertragen von der Abfühleinrichtung (16; 116) an den Prozessor Information, die mit den durch die Abfühleinrichtung (16; 116) detektierten Auftreffstellen assoziiert ist; und (d) Verarbeiten der übertragenen Auftreffstelleninformation, um eine Leistungsfähigkeit eines Anwenders auszuwerten, und um Information in Bezug auf die Auswertung anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziel (10; 100) eine Vielzahl von Zonen aufweist, wobei jede Zone einen beabsichtigten Zielort darstellt, wobei jede Zone mit Leistungsfähigkeitsinformation assoziiert ist, und wobei der Schritt (d) folgendes aufweist (d.1) Auswerten von Leistungsfähigkeit eines Anwenders auf der Grundlage der Leistungsfähigkeitsinformation von Zonen, auf die der Laserstrahl (11) auftrifft.
  16. Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt (b) folgendes aufweist: (b.1) Bestimmen von Koordinaten der detektierten Auftreffstellen innerhalb der gescannten Zielbilder; und wobei Schritt (c) folgendes aufweist: (c.1) Übertragen der Koordinaten von der Abfühleinrichtung (16; 116) an den Prozessor.
  17. Das Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Schritt (c) folgendes aufweist: (c.1) Übertragen der gescannten Zielbilder an den Prozessor; und wobei Schritt (d) folgendes aufweist: (d.1) Verarbeiten der gescannte Zielbilder mit dem Prozessor, um Koordinaten der detektierten Auftreffstellen innerhalb der gescannten Zielbilder zu bestimmen.
  18. Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt (d.1) folgendes aufweist: (d.1.1) Identifizieren der detektierten Auftreffstellen innerhalb der gescannten Zielbilder auf der Grundlage der gescannten Bildpixelwerte, die eine Schwelle überschreiten.
  19. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Schritt (b) folgendes aufweist: (b.1) Korrelieren eines Zielraums, der mit Ziel (10; 100) assoziiert ist, mit einem Zielraum, der mit den gescannten Zielbildern assoziiert ist.
  20. Das Verfahren nach Anspruch 19, wobei der Schritt (b.1) folgendes aufweist: (b.1.1) Anzeigen einer Überlage auf einem Bild des Ziels (10; 100), um eine Ausrichtung der Zielräume des Ziels und der gescannten Zielbilder zu erleichtern.
  21. Das Verfahren nach Anspruch 20, wobei der Schritt (b.1.1.) folgendes aufweist: (b.1.1.1) automatisches Ausrichten der Überlage mit dem Zielbild gemäß Zielgrenzstellen, die von dem Anwender auf dem Zielbild angezeigt werden.
  22. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei der Schritt (d.1) folgendes aufweist: (d.1.1) Zugreifen auf eine Zieldatei, die mit dem Ziel (10; 100) assoziiert ist, wobei die Zieldatei Wertungswerte, die mit jeder der Zonen assoziiert sind, aufweist; (d.1.2) Bestimmen einer Gesamtwertung für einen Anwender durch Akkumulieren von Wertungswerten von Zonen, auf die der Laserstrahl (11) auftrifft.
  23. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei der Schritt (d) folgendes aufweist: (d.2) Anzeigen eines Bilds des Ziels (10; 100) mit Kennzeichnungen, die die detektierten Auftreffstellen auf dem Ziel (10; 100) anzeigen.
DE60115445T 2000-06-09 2001-06-11 Feuerwaffenlaserübungssystem und -verfahren zur feuerwaffenübungserleichterung mit verschiedenen zielen und visueller rückkopplung simulierter geschossaufschlagsorten Expired - Lifetime DE60115445T2 (de)

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