WO1998019132A1

WO1998019132A1 - Zielgerät für eine anlage zum simulierten schiessen

Info

Publication number: WO1998019132A1
Application number: PCT/CH1997/000399
Authority: WO
Inventors: Jürg Boss; Eugen Halter
Original assignee: Mentrex Ag
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 1998-05-07
Also published as: EP0932813A1

Abstract

Das Zielgerät enthält eine Mattscheibe (20), eine Fresnellinse (22), eine Optik (34) und einen photosensitiven Sensor (36) sowie eine Steuereinheit (38) zur Verarbeitung der Signale. Zur Verbesserung des Zielgerätes ist der Sensor als positionssensitiver Lichtsensor (PDS-Sensor) mit mindestens einer lichtempfindlichen Schicht ausgebildet, der in der X- und in der Y-Achse ein Positionssignal liefert.

Description

Zielgerät: für eine Anlage zum simulierten Schiessen

Technisches Sachgebiet

Die Erfindung betrifft ein Zielgerät für eine Anlage zum simulierten Schiessen gemäss Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

Ein Zielgerät der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 27 56 210 A bekannt. Bei diesem Zielgerät wird der Detektor durch eine Vielzahl von als Fototransistoren ausgebildeten Sensoren gebildet. Die Kollektoren der Fototransistoren entsprechen den Ringen der Zielscheibe und die Emitter der Transistoren den Sektoren der Zielscheibe. Dieses Zielgerät liefert unmittelbar ein Treffersignal in groben Polar-Koordi- naten des Treffers. Nachteilig ist nicht nur die aufwendige Ausbildung durch die grosse Zahl der die Zielscheibe überdeckenden Fototransistoren sondern insbesondere auch die Ungenauigkeit der Treffererfassung. Das Schusssignal muss optimal gebündelt sein, wobei der Querschnitt kleiner als die Fläche eines Fototransistors sein muss, und/oder der Schuss darf nicht verwackelt werden, denn sonst werden mehr als ein Fototransistor aktiviert und es bedarf umständlicher und teurer Auswertgeräte, um die Treffergenauigkeit zu verbessern. Ist hingegen der Querschnitt des Schusssignals zu klein, so kann gegebenenfalls keine Anzeige erfolgen, wenn es in den zwischen den Fototransistoren vorhandenen toten Bereich auftrifft. Die Lichtstrahldivergenz führt zu nahezu fixen Ue- bungsdistanzen, soll der Querschnitt optimal sein. Der Grosse der Zielscheibe und der Dichte der Belegung mit Fototransistoren sowie dem frei wählbaren Abstand zwischen Zielgerät und Schütze sind enge Grenzen gesetzt.

Ferner sind Zielgeräte bekannt, so beispielsweise aus der US- A 3 838 856 und 4 164 081 sowie der oben zitierten DE 27 56 210 A, bei denen der Detektor durch eine Bildaufnahmeröhre gebildet ist, die einen Treffer nicht in Form der polaren Koordinaten des Treffers anzeigt, sondern bei der das Zielbild fortlaufend zeilenweise abgetastet und X- sowie X-Koordinaten berechnet werden.

Bei dieser Vorrichtung ist es sehr nachteilig, dass das Schusssignal von einer Aufnahmeröhre erfasst wird, welche die Bildfläche mit einem Elektrodenstrahl zeilenweise abtastet. Da diese Abtastung in der Regel 25 bis 50 Mal pro sek. erfolgt, muss ein Schusssignal mindestens die Dauer von 20 msek. aufweisen, um überhaupt sicher erfasst zu werden. Ein derartig langes Schusssignal entspricht aber nicht den wirklichen Verhältnissen beim Schiessen mit einer Waffe, so dass die Waffe vom Schützen länger ruhig gehalten werden muss, um einen Treffer zu erzielen, als dies beim Schiessen mit scharfer Munition notwendig wäre. Weiter ist es nachteilig, dass der das Schusssignal erzeugende Lichtstrahl sehr eng gebündelt sein muss, um nicht einen grösseren Trefferbereich abzudecken als dies dem Geschosseinschlag an einer entsprechenden Zielscheibe entsprechen würde. Das bekannte Zielgerät liefert also keine dem Schiessen mit scharfer Munition entsprechende Verhältnisse.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zielgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, dass eine wirklichkeitsnahe Simulation des Schiessens einer Waffe mit einfachsten Mitteln erreicht wird. Die Aufgabe wir erfindungsgemäss gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Durch die Verwendung eines positionssensitiven Lichtsensors, der als PSD-Sensor bekannt ist, mit mindestens einer lichtempfindlichen Schicht, die in der X- und Y-Achse je zwei das Treffersignal definierende Positionssignale liefert, ergeben sich entscheidende Vorteile. Für den Detektor ist nur ein einziger PSD-Sensor erforderlich, wodurch sich ein sehr einfacher und preisgünstiger, die ganze Zielscheibe lückenlos überdeckender Detektor ergibt. Beim Auftreffen eines Schusssignals auf dem PSD-Sensor steht sofort ein elektrisches Treffersignal zur Verfügung, so dass Schusssignale von sehr kurzer Dauer von beispielsweise ≤ 43 μsek. möglich sind. Eine solche kurze Dauer des Schusssignals ermöglicht eine wirklichkeitsgetreue Simulation des Verschiessens scharfer Munition mit einer Waffe. Hinzu kommt, dass bei einem solchen PSD-Sensor keine hohen Anforderungen an die Grosse und den Querschnitt des auftreffenden Schusssignals zu setzen sind, da beim Erfassen des auftreffenden Schusssignals nicht der gesamte Querschnitt eine Anzeige liefert sondern nur der Schwerpunkt des abgebildeten Schusssignals. Der PSD-Sensor ermöglicht also eine sehr schnelle Verarbeitung und damit ausserordentlich kurze Schusssignale. Da nur der Schwerpunkt des Schusssignals ausgewertet wird, ergibt sich überdies eine praktisch unendliche Auflösung und damit sehr genaue Ergebnisse, die eine einfache und vielgestaltige Auswertung des Schusssignal bzw. des Treffers ermöglichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Zielgerätes sind in den Ansprüchen 2 bis 18 beschrieben.

Das Zielgerät ist mit einem Zielbild ausgestattet, das entweder fest installiert oder vorzugsweise auswechselbar ist. Im einfachsten Fall kann das Zielgerät ge äss Anspruch 2 mit einem parallel zur Mattscheibe angeordneten Zielbild aus einer für das Schusssignal durchlässigen vorzugsweise transparenten Trägerschicht gebildet sein. Damit das Trefferergebnis durch die Bilddarstellungen nicht verfälscht wird, ist eine Ausge- staltung nach Anspruch 3 von Vorteil. Zweckmässig ist auch Hintergrundbeleuchtung gemäss Anspruch 4, die das Schiessen auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen ermöglicht. Die Hintergrundbeleuchtung gestattet auch eine bessere Hervorhebung des Zielbildes und Verringerung von Fremdlichteinflüssen.

Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung des Zielgerätes nach Anspruch 5, da dann die Mattscheibe nicht durch bildliche Darstellungen beeinträchtigt wird, sondern das Schusssignal praktisch unbeeinflusst an die Mattscheibe gelangt. Das Zielbild und/oder eine Hintergrundbeleuchtung können/kann dann der verspiegelten Glasscheibe hinterlegt werden, wobei dann das Zielbild eine einfache Papier- oder Papscheibe sein kann und keinerlei Rücksicht auf die Art des Schusssignals und/oder der optischen Einrichtung und Abtastung des Zielgerätes genommen werden muss. Die Hintergrundbeleuchtung kann beispielsweise gemäss Anspruch 6 ausgebildet sein, wobei als Leuchtquelle eine Flachfolie dienen kann, die beim Anlegen einer Spannung leuchtet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zielbild nach Anspruch 7 als LCD-Anzeige ausgestaltet ist, dann lassen sich die Zielbilder ohne Auswechseln einer entsprechenden Zielscheibe verändern, wobei auch bewegte Bilder möglich sind. In diesem Fall ist die LCD-Anzeige zweckmässigerweise mit einer entsprechenden Steuereinheit versehen, die mit der Steuereinheit des Zielgerätes und/oder eines entsprechenden Auswertgerätes koppelbar ist, um das Zielgerät bzw. das Auswertgerät in seiner Auswertung auf das jeweils gewählte Zielbild einzustellen.

Es sei hier ausdrücklich angemerkt, dass die auf das Zielbild gerichteten Ansprüche und Beschreibungsteile dieser Anmeldung selbständigen Charakter haben, d.h. nicht auf das Zielgerät gemäss Anspruch 1 beschränkt sind, sondern auch bei Zielgeräten einsetzbar sind, die nach anderen Prinzipien arbeiten. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Zielgerätes nach Anspruch 8, da mit Hilfe des Integrators Störspannungen weitgehend eliminiert werden können, wodurch die Genauigkeit des Ergebnisses wesentlich verbessert wird. Der Hold- Schaltkreis stellt dann das Ergebnis der Integration solange zur Verfügung, bis es von nachgeschalteten Mitteln zur Differenzbildung zwischen zwei Signalen abgeholt und weiter verarbeitet wird. Durch die Differenzbildung werden etwaige verbleibende Störspannungen weiter eliminiert. Die Mittel zur Differenzbildung können beispielsweise ein Operationsverstärker sein, an den man die zu differenzierenden Signale anlegt. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausbildung nach Anspruch 9. Einen besonders einfachen Aufbau des Integrators beschreibt Anspruch 10, wobei der Integrator mit einem Sample/Hold- Schaltkreis kombiniert ist. Die Verarbeitung der PSD-Signale lässt sich durch eine Ausgestaltung des Zielgerätes nach Anspruch 11 weiter verbessern und vereinfachen. Zur Weiterverarbeitung der erhaltenen Signale ist es zweckmässig, wenn das Zielgerät nach Anspruch 12 ausgestaltet ist. Das an der RS 485 Schnittstelle zur Verfügung stehende Signal kann nun in verschiedenen Zusatzgeräten weiter verarbeitet werden, so beispielsweise in einem Auswertgerät nach Anspruch 13 oder über einen Schnittstellenwandler mit einem angeschlossenen PC nach Anspruch 14. Solche Zusatzgeräte sind überdies mit dem Zielgerät derart gekoppelt, dass nicht nur die Treffer ausgewertet werden können, sondern auch am Zielgerät verschiedene Einstellungen möglich sind, wie beispielsweise die Einstellung der Hintergrundbeleuchtung oder eines etwaigen Zielbildes und dergleichen. Das Zusatzgerät kann sehr vielseitig ausgestaltet sein und die Einstellung zahlreicher Parameter und/oder Funktionen ermöglichen. So können beispielsweise das Kaliber der verwendeten Waffe, die zu simulierende Zielscheibe, die zu simulierende Entfernung der Zielscheibe von der Waffe, verschiedene Schiessprogramme und dergleichen mehr eingestellt werden. Gemäss Anspruch 15 kann ein Netzgerät wahlweise mit dem Zielgerät oder einem angeschlossenes Zusatzgerät verbunden werden, wobei dann jeweils das andere Gerät über die Verbindungsleitung mit Strom versorgt wird.

An die Zusatzgeräte lassen sich verschiedene weitere Hilfsaggregate anschliessen, so beispielsweise gemäss Anspruch 16 ein Drucker, um die Trefferergebnisse auszudrucken. Gemäss Anspruch 17 kann auch ein Soundgenerator mit Verstärker und Lautsprecher oder andere Peripheriegeräte angeschlossen werden, um den Schiesslärm oder andere Effekte zu simulieren, die beim Verschiessen von scharfer Munition entstehen.

Besonders zweckmässig ist auch eine Ausgestaltung des Zielgerätes nach Anspruch 18, so dass nur dann eine Trefferanzeige und Trefferauswertung möglich ist, wenn der zugehörige Schuss- abmelder auch ein Schussabmeldesignal empfängt. Dadurch lässt sich verhindern, dass bei einer Mehrfachanordnung von Schiessständen ein Schütze wirkungsvoll auf ein Ziel schiesst, das nicht seinem Schiessstand zugeordnet ist.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:

Figur 1 eine erste Anlage zum simulierten

Schiessen im Blockschaltbild;

Figur 2 ein schematisches Blockschaltbild der

Steuereinheit des Zielgerätes;

Figur 3 ein zeitliches Steuerdiagramm der

Steuereinheit des Blockschaltbildes; Figur 4 eine zweite Anlage zum simulierten

Schiessen im Blockschaltbild;

Figur 5 ein weiteres Zielgerät in abgewandelter Ausbildung; und

Figur 6 Rechnerausdruck eines Schiessprotokolls.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine Anlage zum simulierten Schiessen. Eine Waffe 2, hier beispielsweise eine Pistole, ist mit einem Bausatz zum simulierten Schiessen ausgerüstet. Dieser enthält eine am vorderen Ende in den Lauf 4 der Waffe 2 einsetzbaren Schussgeber 6, der von einer Übungspatrone 8 getriggert wird, die im Patronenlager und/oder Lauf 4 der Waffe eingesetzt ist. Beim Betätigen des Abzuges 10 schlägt der Zündstift 12 auf die Übungspatrone 8 und löst ein Triggersignal aus, das vorzugsweise eine sich mit Schallgeschwindigkeit in Luft ausbreitende Druckwelle ist, die am Schussgeber 6 einen Lichtsender 14 aktiviert. Der Lichtsender 14 weist vorzugsweise eine im Infrarotbereich arbeitende Laserdiode auf, die ein Schusssignal an ein Zielgerät 16 abgibt.

Das Zielgerät 16 wird gebildet durch ein Gehäuse 18 mit einer vorderen Öffnung, in der eine Mattscheibe 20 mit einer Fresnellinse 22 angeordnet ist. Der Mattscheibe 20 ist ein vorzugsweise auswechselbares Zielbild 24 zugeordnet, das beispielsweise aus einer Folie besteht, die auf der Mattscheibe 20 haftet. Das Zielbild enthält eine Trägerschicht z.B. aus Acrylglas 26 und ein Bild 28 aus einem aufgebrachten Farbstoff. Die Durchlasseigenschaften des Zielbildes sind derart, dass der Farbstoff des Zielbildes 28 und die Trägerschicht 26 etwa den gleichen Durchlassgrad für das Schusssignal aufweisen, um eine Verzerrung des Schusssignals bei gleichzeitigem Auftreffen sowohl auf einen Farbstoff wie auf die freie Matt- Scheibe zu verhindern beziehungsweise eine gleichmässige Auswertung des Treffers zu ermöglichen. Das Zielgerät enthält weiter eine Hintergrundbeleuchtung 30 mit einer Lampe 32, deren Helligkeit vorzugsweise einstellbar ist und die die Mattscheibe 20 von rückwärts beleuchtet. Das Zielgerät enthält ferner eine Optik 34, die den Treffer auf einen positionssensitiven Lichtsensor 36, der als PSD-Sensor bekannt ist, lenkt. Dieser ist mit einer Steuereinheit 38 verbunden, welcher eine Schnittstelle 40 zum Anschluss von Zusatzgeräten aufweist.

An dem Zielgerät 16 ist über eine Leitung 42 als Zusatzgerät beispielsweise ein Auswertgerät 44 angeschlossen, welches als Rechner ausgebildet ist und aufgrund einer installierten Software eine Auswertung der empfangenen Treffersignale nach zahlreichen Kriterien ermöglicht. Das Auswertgerät enthält an der Frontseite 46 eine erste Anzeigevorrichtung 48 mit einem Kranz von Leuchten 50, die die Lage des Treffers im Zielbild (Winkel der Polarkoordinaten) angeben. Eine zweite Anzeigevorrichtung 52 ist numerisch ausgebildet und zeigt den Abstand des Treffers zum Scheibenzentrum an (zweckmässig als gewicht- eter Vektor der Polarkooridinaten) . Eine dritte Anzeigevorrichtung 54 enthält einen Display, an dem verschiedene Parameter und/oder Funktionen des Auswertgerätes angezeigt werden können, die über eine Bedienungsvorrichtung 56 auswählbar und aktivierbar sind, wie beispielsweise

- Einstellung auf den verwendeten Waffentyp und das Kaliber

- Einstellung auf verschiedene zu simulierende Zielscheiben

- Einstellung auf verschiedene zu simulierende Distanzen

- Zielkorrektur, die nicht verändert, verändert, auf Null gesetzt und neu programmiert werden kann

- verschiedene Schiessprogramme wie Einzel- und/oder Schnellfeuerabschnitte .

Ein Netzgerät 58 kann wahlweise am Zielgerät 16 oder am Zusatzgerät 44 angeschlossen werden, wobei über die Verbindungsleitung 42 jeweils das andere Gerät mit Strom versorgt wird. Die beschriebenen Systemkomponenten stellen das Minimum einer Anlage zum simulierten Schiessen dar, die noch mit zahlreichen weiteren Hilfsgeräten und Zusatzfunktionen ausgestaltet werden kann.

Besonders zweckmässig ist eine Ausgestaltung der Anlage mit einer Schussabmeldevorrichtung 60, die einen am Schussgeber 6 angeordneten Geber 62 aufweist, der ein Schussabmeldesignal abgibt, das in einem relativ engen Kegel 64 von beispielsweise 14° gebündelt ist und mit einem Nehmer 66 zusammenwirkt, der oberhalb oder vorzugsweise unterhalb des Schussgebers 6 angeordnet ist. Der Nehmer 66 ist über eine Leitung 68 mit dem Auswertgerät 44 verbunden, so dass dieses erst dann einen Treffer anzeigt und auswertet, wenn auch die Schussabmeldevorrichtung 60 gleichzeitig den Abgang des Schusses meldet. Dadurch wird verhindert, dass auf ein und dasselbe Zielgerät von einem benachbarten Schiessstand geschossen werden kann. Die Schussabmeldevorrichtung 60 ist so ausgebildet, dass sie aufgrund des relativ engen Kegelwinkels benachbarte Schussab- melder nicht aktiviert und dennoch das Schiessen in verschiedenen Positionen ermöglicht wie beispielsweise liegendes, kniendes oder stehendes Schiessen.

Das Auswertgerät 44 enthält eine weitere Schnittstelle, die den Anschluss eines Druckers 70 über eine Leitung 72 ermöglicht, so dass die eingestelten Parameter und/oder Funktionen sowie das Schiessergebnis beispielsweise in der Form eines Protokolls gemäss Figur 6 ausgedruckt werden kann.

Weiter ist es möglich, am Auswertgerät 44 über eine entsprechende Schnittstelle und eine Leitung 74 weitere Zusatzgeräte, wie beispielsweise einen Soundgenerator 76 anzuschliessen und zu betreiben, der einen Verstärker 78 und einen Lautsprecher 80 enthält. Mittels des Soundgenerators 76 und/oder anderer Zusatzgeräte lässt sich der Schusslärm und/oder andere Effekte beim Verschiessen scharfer Munition auch beim simulierten Schiessen simulieren. In den Figuren 2 und 3 sind einerseits das Blockschaltbild der Steuereinheit 38 des Zielgerätes 16 und andererseits das Zeitdiagramm der Funktion der Steuereinheit 38 dargestellt. Der PSD-Sensor 36 enthält vier Ausgänge y,y,x,x, wobei der Einfachheit halber der Schaltungsaufbau nur anhand des Ausganges y dargestellt ist, da der Schaltungsaufbau der übrigen Ausgägne analog ist. Der Ausgang ist zunächst mit einem I/U- Wandler 82 verbunden sind, um das Stromsignal in ein Spannungssignal umzuwandeln. Der I/U-Wandler 82 ist über einem Koppelkondensator 84 mit einem Verstärker 86 verbunden, an den über einen Widerstand 88 ein Integrator 90 angeschlossen ist, der gleichzeitig auch als Sample/Hold-Schaltkreis ausgebildet ist. Der Integrator 90 enthält einen Verstärker 92 und einen parallel geschalteten Kondensator 94 über dem wiederum ein Schalter 96 parallel liegt. Am Eingang ist ein weiterer Schalter 98 angeordnet. An den Integrator 90 mit dem Sample/Hold- Schaltkreis schliesst sich ein A/D-Wandler 100, das heisst ein Analog/Digital-Wandler an, der die integrierten Signale der vier Integratoren 90 der Reihe nach abruft und in ein digitales Signal umwandelt. Eine Steuerschaltung 102, die vorzugsweise einen Mikroprozessor enthält, ist einerseits über Leitungen 104,106 mit den Schaltern 96,98 verbunden und andererseits mit dem A/D-Wandler 100. Ferner ist an der Steuerschaltung 102 ein Schmitt-Trigger 108 angeschlossen, der über eine Leitung 110 mit den Verstärkern 86 der einzelnen Ausgänge des PSD-Sensors verbunden ist und beim Auftauchen eines Schuss-signals ein Startsignal an die Steuerschaltung 102 abgibt. Die am A/D-Wandler 100 erhaltenen Signale werden in einer Trefferwertung ausgewertet und der Schnittstelle 40 (Figur 1) zugeführt, über die es an ein Zusatzgerät zur Auswertung weitergegeben wird.

Die Funktion der Steuerschaltung wird nachfolgend anhand des Zeitdiagrammes der Figur 3 näher beschrieben. Signalisiert der PSD-Sensor 36 zum Zeitpunkt tO ein Treffersignal S, dessen Dauer etwa 40 μsek beträgt, so wird dieses zunächst am I/U- Wandler in ein Spannungssignal gemäss der Kurve Kl umgewan- delt. Der Schmitt-Trigger aktiviert gemäss der Kurve K2 zum Zeitpunkt tl die Steuerschaltung 102, worauf der Schalter 96 gemäss der Kurve K4 geöffnet und der Schalter 98 des Integrators 90 gemäss der Kurve K3 geschlossen wird. Daraufhin integriert der Integrator die Spannung gemäss der Kurve K5 nach der Formel :

nach einer präzise definierten Zeit t3 - t2 wird der Integra- tionsprozess zum Zeitpunkt t3 beendet, worauf der Schalter 98 öffnet. Das Integrationsergebnis entspricht der Fläche Ay. Dabei werden die dem Positionssignal U'y überlagerten Störspannungen 112 durch den Integrationsprozess praktisch zu Null integriert, da deren Mittelwert gebildet wird. Die Genauigkeit des Ergebnisses Py steigt damit beträchlich. Nach dem Zeitpunkt t3 wirkt der Integrator wie ein Sample/Hold-Schaltkreis und stellt das Ergebnis Py bis zum Zeitpunkt t7 dem A/D-Wandler 100 zum Abholen und Konvertieren zur Verfügung. Der beschriebene Prozess läuft für alle vier Anschlüsse y,y,x,x des PSD-Sensors 36 parallel ab, so dass die vier Integratoren bzw. Sample/Hold-Schaltkreise in der Zeit von t3 bis t7 dem A/D- Wandler die Integrationsergebnisse Py,Py,Px,Px analog anbieten. In der Zeit von t5 bis t6 holt der A/D-Wandler 100 nacheinander die Ergenisse ab und wandelt diese in ein digitales Signal um. Wenn nach dem Zeitpunkt t7 die Integratoren zurückgestellt werden, indem der Schalter 96 schliesst, ist die Schaltung für einen neuen Ablauf bereit.

Zur Ermittlung der absoluten Position wird durch die Steuerschaltung unter anderem die Differenz zwischen Px und Px sowie Py und Py gebildet, wobei allfällige Integrationsfehler f endgültig eliminiert werden, nach der Formel

(Px + f) - (Px + f) = Px - Px = X-Position, (Py + f) - (Py + f) = Py - Py = Y-Position

Damit ergibt sich theoretisch das Treffersignal mit der X- Position und der Y-Position, das in einem Zusatzgerät wie dem Auswertgerät bzw. einem PC weiter verarbeitet werden kann, entsprechend der dort installierten Software.

Die Figur 4 zeigt eine der Figur 1 analoge Anlage zum simulierten Schiessen, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen worden sind und die Waffe 2, das Zielgerät 16, das Netzgerät 58 und die Schussabmeldevorrichtung 60 identisch ausgebildet sind. Hingegen ist als Zusatzgerät kein Auswertgerät 44 vorhanden, sondern dieses durch einen PC 114 ersetzt, der über einen als Zusatzgerät dienenden Schnittstellenkonverter 116 mit dem Zielgerät 16 verbunden ist. Der Schnittstellenkonverter dient zum Konvertieren der Signale der Schnittstelle RS 485 in eine Schnittstelle RS 232, die zum Anschluss des PC 114 erforderlich ist. Die Schussabmeldevorrichtung 60 ist dabei vorzugsweise an dem Schnittstellenkonverter 116 angeschlossen. Das Netzgerät 58 kann wiederum entweder mit dem Zielgerät 16 oder mit dem Schnittstellenkonverter 116 verbunden sein. An dem PC 114 können wiederum ein Drucker 70 und/oder ein Soundgenerator 76 oder weitere Zusatzgeräte angeschlossen sein. Dabei kann z.B. der Soundgenerator auch in Form einer Soundkarte 118 direkt in den PC integriert sein, so dass nur noch der Verstärker 78 und der Lautsprecher 80 anzuschliessen sind. Am Bildschirm 120 des PC 114 lassen sich dann die Trefferergebnisse anzeigen, wobei die Tastatur 122 zur Steuerung des PC und Auswahl der Programme dient. Die im Zusammenhang mit der Anlage nach Figur 1 beschriebenen Möglichkeiten sind auch bei der Anlage nach Figur 4 gegeben.

Die Figur 5 zeigt ein weiteres Zielgerät 16a, das im wesentlichen gemäss dem Zielgerät 16 der Figur 1 aufgebaut ist, wobei jedoch das Schiessen nicht direkt auf die Mattscheibe 20 erfolgt, sondern gegen eine verspiegelte Glasscheibe 124, die unter einem Winkel von 45° zur Mattscheibe 20 geneigt ist. Die Glasscheibe ist für die Art des Schusssignals reflektierend ausgebildet, ansonsten aber durchscheinend, um ein an der Wandung 126 angeordnetes Zielbild 128 für den Schützen wirksam werden zu lassen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass das Zielbild sich nicht störend auf den Strahlenverlauf des Schusssignals auswirken kann und im übrigen für das Schussbild auch einfachste Mittel verwendet werden können, wie ein bedrucktes Papier, Pape oder eine andere Unterlage. Das Bild kann überdies nicht nur einfarbig ausgestaltet sein, sondern auch mehrfarbig. Die Zielbilder sind ohne weiteres auswechselbar.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Zielgerätes 16a ergibt sich dann, wenn das Zielbild aus einer LCD-Anzeige besteht, die sowohl stehende wie bewegliche Bilder zeigen kann. Das gewünschte Bild wird entsprechend der Benutzereinstellung auf dem Auswert- bzw. Anzeigegerät bzw. dem PC automatisch angezeigt oder eingestellt. Dazu überträgt das Anzeigegerät oder der PC über eine Schnittstelle einen Code, der an eine optionale LCD-Display-Treiberkarte 130 weitergeleitet werden kann, die im Zielgerät an der Steuereinheit angeschlossen ist und die das gewünschte Bild erzeugt. Bei Verwendung der LCD-Anzeige als Zielbild können je nach LCD das Bild ohne den jetzt erforderlichen Bildwechsel automatisch der Umgebungsdistanz angepasst werden. Ausserdem können schwarz/weisse Bilder mit Hintergrundbeleuchtung oder farbige Bilder gezeigt werden, wobei auch eine Simulation mit beweglichen Bildern möglich ist.

BEZOGSZEICHEMLISTE

2 Waffe 92 Verstärker

4 Lauf 94 Kondensator

6 Schussgeber 96 Schalter

8 Übungsmunition 98 Schalter

10 Abzug 100 A/D-Wandler

12 Zündstift 102 SteuerSchaltung

14 Lichtsender 104 Leitung

16 Zielgerät 106 Leitung

16a Zielgerät 108 Schmitt-Trigger

18 Gehäuse 110 Leitung

20 Mattscheibe 112 Störspannung

22 Fresnellinse 114 PC

24 Zielbild 116 SchnittStellenkonverter

26 Trägerschicht 118 Soundkarte

28 Bild 120 Bildschirm

30 Hintergrundbeleuchtung 122 Tastatur

32 Lampe 124 Glasscheibe

34 Optik 126 Wandung

36 PSD Sensor 128 Zielbild

38 Steuereinheit 130 LCD-Treiberkarte

40 Schnittstelle

42 Leitung

44 Auswertgerät

46 Frontseite

48 erste Anzeigevorrichtung

50 Leuchte

52 zweite Anzeigevorrichtung

54 dritte Anzeigevorrichtung

56 Bedienungsvorrichtung

58 Netzgerät

60 Schussabmeldevorrichtung

62 Geber

64 Kegel

66 Nehmer

68 Leitung

70 Drucker

72 Leitung

74 Leitung

76 Soundgenerator

78 Verstärker

80 Lautsprecher

82 I/U-Wandler

84 Koppelkondensator

86 Verstärker

88 Widerstand

90 Integrator

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Zielgerät für eine Anlage zum simulierten Schiessen, welches der Reihe nach folgende Bauteile aufweist, eine Mattscheibe (20), eine Fresnellinse (22), eine Optik (34) und einen photosensitiven Detektor (36), der ein die Koordinaten des Treffers angebendes Treffersignal liefert, sowie eine Steuereinheit zur Verarbeitung der Signale, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor als positionssensitiver Lichtsensor (PSD-Sensor) (36) mit mindestens einer lichtempfindlichen Schicht ausgebildet ist, der in der X- und in der Y-Achse je zwei das Treffersignal definierende Positionssignale (Py ,Py ,Px,Px) liefert.

2. Zielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein parallel zur Mattscheibe (20) angeordnetes Zielbild (24) aus einer für das Schusssignal durchlässigen TrägerSchicht (26) aufweist.

3. Zielgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielbild (24) ein aus einem Farbstoff bestehendes Bild (28) aufweist, wobei der Farbstoff wenigstens annähernd die gleichen Transmissionseigenschaften für das Schusssignal aufweist wie die Trägerschicht (26).

4. Zielgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Hintergrundbeleuchtung (30) für die Mattscheibe (20) aufweist, die vorzugsweise einstellbar ist.

5. Zielgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mattscheibe (20) eine unter einem Winkel von vorzugsweise 45° geneigte Glasscheibe (124) vorgelagert ist, die derart verspiegelt ist, dass das Schusssignal gegen die Mattscheibe (20) umlenkbar ist, jedoch ein untergelegtes Zielbild (128) von der Schussseite her erkennbar ist.

6. Zielgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielbild (128) durchscheinend ist und von einer dahinter angeordneten Hintergrundbeleuchtung beleuchtbar ist.

Zielgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zielbild (128) als LCD-Anzeige für wechselnde stehende oder bewegte Bilder ausgebildet ist, die durch eine LCD-Treiberkarte (130) steuerbar ist.

Zielgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38) für jeden Ausgang (y,y,x,x) des PSD-Sensors (36) eine Integrator (90) und einen Hold-Schaltkreis aufweist, dem Mittel (100,102) zur Differenzbildung zwischen zwei Signalen (Px,Px bzw. Py,Py) nachgeschaltet sind.

9. Zielgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Differenzbildung als A/D-Wandler (100) mit einer nachgeschalteten Steuerschaltung (102) mit einem Mikroprozessor ausgebildet ist.

10. Zielgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Integrator (90) einen Sample/Hold-Schaltkreis aufweist, wobei ein Verstärker (92) mit einem parallel geschalteten Kondensator (94) sowie zwei von einer Steuerschaltung (102) mit einem Mikroprozessor betätigbare Schalter (96,98) vorhanden sind.

11. Zielgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38) zwischen jedem Ausgang (y,y,x,x) des PSD-Sensors (38) und dem zugeordneten Integrator (90) einen I/U-Wandler (82) mit nachfolgendem Verstärker (86) aufweist.

12. Zielgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem A/D-Wandler (100) eine Steuerschaltung (102) mit einem Mikroprozessor zum Linearisie- ren und zur Trefferwertung zugeordnet ist, der eine Schnittstelle, vorzugsweise eine RS 485 Schnittstelle, zum Anschluss eines Zusatzgerätes (44,116) nachgeschaltet ist.

13. Zielgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzgerät (44) ein Auswertgerät vorhanden ist, das eine erste Anzeigevorrichtung (48) für die Lage des Schusstreffers, eine zweite Anzeigevorrichtung (52) für die Punktezahl sowie eine dritte Anzeigevorrichtung (54) sowie Steuermittel zur Anzeige verschiedener Parameter und/oder Funktionen aufweist.

14. Zielgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzgerät (116) ein Schnittstellen-Wandler (116), vorzugsweise von RS 485 nach RS 232, vorhanden ist, an den ein PC (114) anschliessbar ist.

15. Zielgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Netzgerät (58) vorhanden ist, das wahlweise mit den Zielgerät (16,16a) oder dem Zusatzgerät (44,116) verbunden ist.

16. Zielgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zusatzgerät (44,116) ein Drucker (70) zugeordnet ist.

17. Zielgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zusatzgerät (44,116) ein Soundgenerator (76) mit Verstärker (78) und Lautsprecher (80) zugeordnet ist.

18. Zielgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass am Zusatzgerät (44,116) eine Schussabmeldevorrichtung (60) angeschlossen ist, die mit einem einer Waffe (2) zugeordneten Geber (62) für ein Schussabmeldesignal versehen ist, dem oberhalb oder unterhalb der Waffe (2) ein Nehmer (66) zugeordnet ist, der mit dem Zusatzgerät (44,116) verbunden ist.