DE20001720U1

DE20001720U1 - Device for identifying shooters

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Publication number: DE20001720U1
Application number: DE20001720U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2010-02-02
Also published as: EP1122508A2; EP1122508B1; EP1122508A3; DE50011330D1

Description

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DESCRIPTION Device for identifying shooters

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Identifikation von Schützen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for identifying shooters according to the preamble of claim 1.

Bei durch mehrere Schießbahnen gekennzeichneten Schießständen, deren jede mit einem automatischen Treffererkennungssystem versehen ist und die inIn the case of shooting ranges characterized by several shooting lanes, each of which is equipped with an automatic hit detection system and which are

&iacgr;&ogr; zeitlichem Zusammenhang durch mehrere Schützen benutzt wird, besteht häufig das Problem, die von einem Treffererkennungssystem signalisierte Trefferlage eines Schusses einem bestimmten Schützen bzw. einer bestimmten Waffe zuzuordnen. So ist es beispielsweise bei zueinander parallelen Schießbahnen nicht auszuschließen, dass eine, durch ein Treffererkennungssystem signalisierte Trefferlage von einem Schützen herrührt, der eben diese Schießbahn aktuell nicht benutzt, so dass es zu einer Fehlregistrierung einer solchen Trefferlage kommt.&iacgr;&ogr; is used by several shooters in a temporal context, there is often the problem of assigning the hit position of a shot signalled by a hit detection system to a specific shooter or a specific weapon. For example, in the case of parallel shooting lanes, it cannot be ruled out that a hit position signalled by a hit detection system comes from a shooter who is not currently using this shooting lane, so that such a hit position is incorrectly registered.

Zur Identifikation des einzelnen Schützen ist es bekannt, besondere Detektionseinheiten zu benutzen, die jeweils einer Schießbahn zugeordnet sind und deren Funktionsprinzip letztendlich auf einer akustischen Feststellung des Auslösens eines Schusses beruht. Zu diesem Zweck wird die Detektionseinheit durch eine Mikrofonanordnung gebildet, die der Erkennung des durch den Schuss ausgelösten Schalles und dessen Lokalisierung bei dem jeweiligen Schützen dient. Nun sind entsprechend der jeweiligen Umgebung jedoch häufig Mehrfachechos nicht sicher zu vermeiden, die zum Teil auch bei Überschallgeschwindigkeiten der Geschosse entstehen, so dass die Erkennung des Auslösens eines Schusses fehlerhaft ist und gleichermaßen dessen Registrierung bzw. Zuordnung zu einem Schützen.To identify the individual shooter, it is known to use special detection units that are each assigned to a shooting lane and whose operating principle is ultimately based on an acoustic detection of the firing of a shot. For this purpose, the detection unit is formed by a microphone arrangement that serves to detect the sound triggered by the shot and to localize it to the respective shooter. However, depending on the respective environment, multiple echoes cannot often be reliably avoided, which sometimes occur even when the projectiles are traveling at supersonic speeds, so that the detection of the firing of a shot is incorrect, as is its registration or assignment to a shooter.

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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dahingehend auszugestalten, dass in einfacher und zugleich sicherer Weise eine eindeutige Zuordnung einer registrierten Trefferlage zu einem Schützen möglich ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.The object of the invention is to design a device of the type described at the outset in such a way that a registered hit position can be clearly assigned to a shooter in a simple and at the same time safe manner. This object is achieved in such a device by the features of the characterizing part of claim 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach, dass die im Rahmen der Vorrichtung eingesetzte Detektionseinheit zur Erfassung von Infrarotstrahlung eingerichtet ist. Jeder Schuss ist bekanntlich durch ein schlagartiges Freisetzen heißer GaseWhat is essential to the invention is that the detection unit used in the device is designed to detect infrared radiation. As is well known, each shot is accompanied by a sudden release of hot gases

&iacgr;&ogr; gekennzeichnet, und es wird erfindungsgemäß dieses Auftreten heißer Gase durch eine entsprechende Sensoranordnung der Detektionseinheit festgestellt und durch ein dementsprechendes elektrisches Signal dargestellt. Jeder Schuss ist mit einem einmaligen Ausstoßen von heißem Gas verbunden, so dass anhand eines, das Ausstoßen des Gases betreffenden Temperaturmusters - im Zeitablauf gesehen- das Auslösen eines Schusses einwandfrei feststellbar ist. Im Rahmen der Detektionseinheit werden auf Infrarotstrahlung ansprechende Sensoren, beispielsweise Fotodioden eingesetzt, deren außerordentlich hohe Grenzfrequenz sogar ein Erfassen hoher Schlussfolgegeschwindigkeiten ermöglicht, und zwar ohne das Problem von Fehlinterpretationen der empfangenen Messsignale. Die Detektionseinheit ist zu diesem Zweck in einer definierten Entfernung von dem üblichen Standort des Schützen auf einer Schießbahn fest angeordnet, wobei grundsätzlich jeder der mehreren Schießbahnen des Schießstandes eine solche Detektionseinheit zugeordnet ist, die somit zur Generierung eines solchen Signals eingerichtet ist, welches anzeigt, dass von der, der jeweiligen Schießbahn zugeordneten Stelle des Schützen ein Schuss ausgelöst worden ist. Die weitere Auswertung dieses Signales insbesondere in Verbindung mit einem der Schießbahn zugeordneten, weitgehend automatisch arbeitenden Treffererkennungssystem kann dann grundsätzlich beliebig vorgenommen werden.Î³, and according to the invention this occurrence of hot gases is detected by a corresponding sensor arrangement of the detection unit and represented by a corresponding electrical signal. Each shot is associated with a single ejection of hot gas, so that the firing of a shot can be clearly determined on the basis of a temperature pattern relating to the ejection of the gas - seen over time. The detection unit uses sensors that respond to infrared radiation, for example photodiodes, whose extremely high cut-off frequency even enables high firing speeds to be recorded, without the problem of misinterpretation of the received measurement signals. For this purpose the detection unit is permanently arranged at a defined distance from the shooter's usual location on a shooting range, with each of the several shooting ranges of the shooting range basically being assigned such a detection unit, which is thus set up to generate such a signal, which indicates that a shot has been fired from the shooter's location assigned to the respective shooting range. The further evaluation of this signal, particularly in connection with a hit detection system assigned to the shooting range and operating largely automatically, can then in principle be carried out as desired.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 wird die Detektionseinheit dahingehend ausgestaltet, dass deren Empfangscharakteristik auf den Standort desAccording to the features of claim 2, the detection unit is designed such that its reception characteristics are adapted to the location of the

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Schützen einer jeweiligen Schießbahn beschränkt ist. Dies kann beispielsweise durch ein, den strahlungsempfindlichen Sensoren vorgeordnetes, eine solche Fokusierungswirkung ausübendes Linsensystem erreicht werden, durch welches im Ergebnis ein Empfang von Infrarotstrahlung von benachbarten Schießbahnen unterdrückt wird.shooters on a particular shooting range. This can be achieved, for example, by a lens system arranged in front of the radiation-sensitive sensors that exerts such a focusing effect, which in turn suppresses the reception of infrared radiation from neighboring shooting ranges.

Das Auslösen eines Schusses ist mit dem schlagartigen örtlichen Auftreten heißen Gases verbunden, wobei jedoch insbesondere bei intensiver Benutzung sowie bei hohen Schussfolgegeschwindigkeiten auch der Lauf der jeweiligenThe firing of a shot is associated with the sudden local appearance of hot gas, although, particularly in the case of intensive use and at high firing speeds, the barrel of the respective

&iacgr;&ogr; Waffe erwärmt und somit zu einer Quelle von Infrarotstrahlung wird. Zur eindeutigen Unterscheidung derartiger Strahlungsquellen und derjenigen, die durch das bei jedem Schuss freigesetzte heiße Gas gebildet ist, dient eine, der Detektionseinheit eigene Diskriminatorschaltung, welche dahingehend eingerichtet ist, dass von den, über die strahlungsempfindlichen Sensoren empfangenen Signalen ein solches trennbar ist, welches durch das heiße Gas gebildet ist, so dass andere empfangene Infrarotsignale korrekterweise nicht als Auslösen eines Schusses interpretierbar sind.Î³ weapon heats up and thus becomes a source of infrared radiation. To clearly distinguish between such sources of radiation and those formed by the hot gas released with each shot, a discriminator circuit is used in the detection unit, which is set up in such a way that a signal formed by the hot gas can be separated from the signals received via the radiation-sensitive sensors, so that other infrared signals received cannot correctly be interpreted as the firing of a shot.

Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 sind auf die weitere Ausgestaltung der Vorrichtung gerichtet, soweit es um das Auswerten des über die Detektionseinheit ermittelten Signales geht. Hierzu ist eine Auswerteinheit vorgesehen, die mit der Detektionseinheit einerseits und einem automatischen Treffererkennungssystem andererseits in Verbindung steht, welche letzteres Datensätze auf die Auswerteinheit überträgt, die jeweils Trefferlagen bezeichnen, und zwar Trefferlagen bezüglich des der jeweiligen Schießbahn zugeordneten Zieles. Durch die Detektionseinheit ist sichergestellt, dass nur diejenigen Daten korrekt als Trefferlagen des diese Schießbahn benutzenden Schützen interpretiert werden, so dass sonstige Trefferdaten ignoriert werden. Dadurch, dass zusätzlich die Laufzeit eines Geschosses bis zum Ziel berücksichtigt wird, kann in der Auswerteinheit eine weitere Filterfunktion realisiert werden, die auf ein Ignorieren solcher Trefferdaten hinaufläuft, die zu Zeiten in die Auswerteinheit gelan-The features of claims 4 to 6 are directed to the further design of the device as far as the evaluation of the signal determined via the detection unit is concerned. For this purpose, an evaluation unit is provided which is connected to the detection unit on the one hand and to an automatic hit detection system on the other hand, the latter transmitting data sets to the evaluation unit which each indicate hit locations, namely hit locations with respect to the target assigned to the respective shooting lane. The detection unit ensures that only those data are correctly interpreted as hit locations of the shooter using this shooting lane, so that other hit data are ignored. By also taking into account the time it takes for a projectile to reach the target, a further filter function can be implemented in the evaluation unit, which amounts to ignoring hit data which reaches the evaluation unit at times.

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gen, die von dieser Laufzeit abweicht, welche jeweils entfernungs- und kalibertypisch zu sehen ist.which deviates from this running time, which is typical for the distance and caliber.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung steht somit ein System zur Verfügung, welches in einfacher und reproduzierbarer Weise eine eindeutige Trefferlagenzuordnung zu dem Schützen ermöglicht, der die jeweilige Schießbahn eines mit mehreren Schießbahnen ausgerüsteten Schießstandes benutzt. Im Verhältnis zu dem eingangs dargelegten Stand der Technik liegt eine wesentlich höhere Messwertverarbeitungsgeschwindigkeit vor, die dadurch begünstigt wird, dass &iacgr;&ogr; zur Schützenidentifikation letztendlich eine elektromagnetische und keine Schallwelle benutzt wird. Ebenfalls durch diese Art der Signalgewinnung bedingt, ergibt sich im Vergleich zum Stand der Technik eine wesentlich Zuverlässigere Schützenidentifikation.The device according to the invention therefore provides a system which enables a clear hit location to be assigned to the shooter in a simple and reproducible manner, using the respective shooting lane of a shooting range equipped with several shooting lanes. Compared to the state of the art described at the beginning, there is a significantly higher measurement processing speed, which is facilitated by the fact that an electromagnetic wave and not a sound wave is ultimately used to identify the shooter. Also due to this type of signal acquisition, a significantly more reliable shooter identification results compared to the state of the art.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das Funktionsschema gemäß beiliegender Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to the functional diagram according to the accompanying drawing.

Mit 1 ist eine Detektionseinheit bezeichnet, die bodenseitig vor einem Schützen 2 zu platzieren ist und die ausgangsseitig mit einer Auswerteinheit 3 in Verbindung steht. Die Auswerteinheit 3 steht ferner mit einer zeichnerisch nicht wiedergegebenen Treffererkennungseinrichtung in Verbindung, die dahingehend eingerichtet ist, dass nach Maßgabe der jeweiligen Trefferlage ein vorzugsweise elektrisches Signal generiert wird und der Auswerteinheit 3 übertragen wird.1 designates a detection unit which is to be placed on the ground in front of a shooter 2 and which is connected on the output side to an evaluation unit 3. The evaluation unit 3 is also connected to a hit detection device (not shown in the drawing) which is set up in such a way that a preferably electrical signal is generated according to the respective hit location and is transmitted to the evaluation unit 3.

Die Detektionseinheit 1 ist dazu bestimmt und eingerichtet, die, beim Abschuss einer Waffe 4 entwickelte Infrarotstrahlung festzustellen und diese Feststellung durch ein elektrisches Signal darzustellen. Um eine eindeutige Zuordnung der, über die Treffererkennung der Auswerteinheit 3 übermittelten, die Trefferlage beschreibenden Daten zu einem Schützen 2 vornehmen zu können, ist die Detektionseinheit 1 mit einem Eingangslinsensystem 5 versehen, dessen öffnungswinkel 6 in Verbindung mit dem Abstand 7 der Detektionseinheit 1 vonThe detection unit 1 is designed and set up to detect the infrared radiation developed when a weapon 4 is fired and to represent this detection by means of an electrical signal. In order to be able to clearly assign the data describing the hit location transmitted via the hit detection of the evaluation unit 3 to a shooter 2, the detection unit 1 is provided with an input lens system 5, the opening angle 6 of which in conjunction with the distance 7 of the detection unit 1 from

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dem Schützen 2 dahingehend angelegt ist, dass der Erfassungsbereich auf eine von mehreren, zueinander beispielsweise parallelen Schießbahnen beschränkt ist. Durch das Eingangslinsensystem 5 erhält die Detektionseinheit 1 somit eine räumlich beschränkte Empfangscharakteristik, durch welche die Auswertung einer solchen Infrarotstrahlung, die vom Abschuss einer Waffe einer unmittelbar benachbarten Schießbahn herrührt, ausgeschlossen ist. Die Detektionseinheit 1 befindet sich somit in einem definierten Abstand vor dem Schützen und in einer solchen Ausrichtung bezüglich der Längsachse der Schießbahn, dass die oben dargelegte Beschränkung der aufgenommenen &iacgr;&ogr; Infrarotstrahlung gegeben ist.the shooter 2 is designed in such a way that the detection area is limited to one of several shooting lanes, for example parallel to one another. The input lens system 5 thus gives the detection unit 1 a spatially limited reception characteristic, which excludes the evaluation of infrared radiation that results from the firing of a weapon from an immediately adjacent shooting lane. The detection unit 1 is thus located at a defined distance in front of the shooter and in such an orientation with respect to the longitudinal axis of the shooting lane that the above-described limitation of the recorded &iacgr;&ogr; infrared radiation is given.

Die Auswerteinheit 3 ist nunmehr derart eingerichtet, dass ein dieser zugeleiteter, eine Trefferlage beschreibender Datensatz lediglich dann zur Auswertung bzw. Registrierung gelangt, wenn über die Detektionseinheit 1 festgestellt worden ist, dass der dem Datensatz zugeordnete Schuss tatsächlich von der Waffe 4 des Schützen 2 herrührte, der die gegenwärtige Schießbahn benutzt hat. Ergeht kein solches Signal seitens der Detektionseinheit 1, wird der eine Trefferlage beschreibende Datensatz ignoriert.The evaluation unit 3 is now set up in such a way that a data set describing a hit position that is sent to it is only evaluated or recorded if the detection unit 1 has determined that the shot associated with the data set actually came from the weapon 4 of the shooter 2 who was using the current shooting range. If no such signal is sent by the detection unit 1, the data set describing a hit position is ignored.

Zur weiteren Verbesserung der Zuordnungsgenauigkeit eines Trefferdatensatzes zu einem Schützen 2 kann die bei bekanntem Geschosskaliber sowie bekannter Länge der Schießbahn gegebene endliche Laufzeit des Geschosses von der Waffe 4 bis zum Ziel benutzt werden, und zwar derart, dass nur die über die Detektionseinheit 1 festgestellten Abschüsse zur Auswertung gelangen, die innerhalb eines definierten durch die Laufzeit bestimmten Zeitintervalls in der Auswerteinheit 3 registriert werden. Auf diese Weise ist die Möglichkeit einer Auswertung auch hoher Schussfolgegeschwindigkeiten gegeben.To further improve the accuracy of assigning a hit data set to a shooter 2, the finite transit time of the projectile from the weapon 4 to the target, given the known caliber of the projectile and the known length of the shooting path, can be used in such a way that only the shots detected by the detection unit 1 that are registered in the evaluation unit 3 within a defined time interval determined by the transit time are evaluated. In this way, it is possible to evaluate even high firing sequence speeds.

Im Rahmen der Auswertung der Trefferlagen mittels der Auswerteinheit 3 können gleichzeitig auch die Zeitpunkte des Eingangs der Trefferlagendaten protokolliert werden.As part of the evaluation of the hit locations by means of the evaluation unit 3, the times at which the hit location data were received can also be logged at the same time.

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Schließlich können auch sämtliche Auswerteinheiten 3 eines Schießstandes räumlich zusammengefasst und mit Einrichtungen zur visioneiien Darstellung der Trefferlagen der Schützen ausgerüstet sein.Finally, all evaluation units 3 of a shooting range can be spatially combined and equipped with devices for the visual representation of the shooters' hit positions.

Claims

1. Device for identifying shooters ( 2 ) for use in a shooting range characterized by several lanes, with a detection unit ( 1 ) for identifying the shooter ( 2 ), characterized in that the detection unit ( 1 ) is designed to detect the infrared radiation emitted by a shot.

2. Device according to claim 1, characterized in that the reception characteristic of the detection unit ( 1 ) is limited to the spatial area of the location of the shooter of the respective shooting range.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the detection unit ( 1 ) is equipped with a discriminator circuit for detecting such infrared signals, which is tuned to the gas temperatures associated with a shot.

4. Device according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized by an evaluation unit ( 3 ) which is connected on the one hand to the detection unit ( 1 ) and on the other hand to a hit detection system.

5. Device according to claim 4, characterized in that the evaluation unit ( 3 ) is set up in such a way that only those data sets describing hit positions are registered and made available for evaluation which can be traced back to shots detected by the detection unit ( 1 ) and thus to a specific shooter ( 2 ).

6. Device according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the evaluation unit ( 3 ) is additionally set up to evaluate the running time of a projectile.