Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schießstand mit einer automatischen
Trefferauswertung sowie ein Verfahren zur Durchführung einer automatischen Trefferauswertung.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang
mit der nachfolgenden Figurenbeschreibung behandelt. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Schießstandes mit automatischer Trefferauswertung;
2 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Zielbandes; und
3 eine schematische Darstellung des Zielfeldes
aus der Sicht des Schützens.
Die 1 zeigt die Seitenansicht der Funktionselemente
eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Schießstandes.
Ein Film 202, sog. Zielfilm bzw. Zielband, wird von einem
Zylinder 201 abgewickelt und zum einem Zylinder 200 geführt, auf
welchem er aufgewickelt wird. Zwischen den beiden Zylindern 200 und
201 befinden sich ein Rollenpaar 203, eine Fixierung
204, ein Trefferscanner 214, ein Lagescanner 215, eine
Lichtquelle 210, eine Lichtquelle 211 und ein Kugelfang
212 mit einem Aufschlagsdetektor 213.
Der Zylinder 200 ist über eine Leitung 241 mit der
Leitung 153 verbunden. Der Trefferscanner 214 ist über eine Leitung
240 mit der Leitung 153 verbunden. Das Rollenpaar 203
ist über eine Leitung 242 mit der Leitung 153 verbunden. Die Fixierung
204 ist über eine Leitung 243 mit der Leitung 153 verbunden.
Der Aufschlagsdetektor 213 ist über eine Leitung 244 mit der Leitung
153 verbunden. Der Lagescanner 215 ist über eine Leitung
245 mit der Leitung 153 verbunden. Die Lichtquelle 211
ist so angeordnet, daß sie den Film 202 so durchleuchtet, daß deren Lichtstrahlen
auf den Lagescanner 215 treffen. Die Lichtquelle 210 ist so angeordnet,
daß sie den Film 202 so durchleuchtet, daß deren Lichtstrahlen auf den
Trefferscanner 214 treffen.
Das Rollenpaar 203 positioniert entsprechend den Vorgabe
der Auswertung 140 den Film 202.
Die Fixierung 204 fixiert auf Anforderung der Auswertung
140 den Film 202 in seiner augenblicklichen Lage.
Der Trefferscanner 214 wertet die Treffer im Film
202 aus.
Der Lagescanner 215 bestimmt die Lage des Filmes
202 in der Nähe des Zylinders 201. Der Kugelfang 212
fängt die Projektile auf.
Mittels der Leitung 240 tauscht der Trefferscanner
214 Daten mit der Auswertung 140 aus. Mittels der Leitung
241 tauscht der Zylinder 200 Daten mit der Auswertung
140 aus. Mittels der Leitung 242 tauscht das Rollenpaar
203 Daten mit der Auswertung 140 aus. Mittels der Leitung
243 tauscht die Fixierung 204 Daten mit der Auswertung
140 aus. Mittels der Leitung 244 tauscht der Aufschlagsdetektor
213 Daten mit der Auswertung 140 aus. Mittels der Leitung
245 tauscht der Lagescanner 215 Daten mit der Auswertung
153 aus.
Ein Film 222, sog. Blendenband, wird von einem Zylinder
221 abgewickelt und zum einem Zylinder 220 geführt, auf welchem
er aufgewickelt wird. Zwischen den beiden Zylindern 220 und 221
befinden sich ein Flachbettscanner 233, eine Zielfläche 234, Eine
Lichtquelle 230, eine Fixierung 224 und ein Rollenpaar
223.
Der Flachbettscanner 233 kann bei Bedarf in die Zielfläche
234 eingefahren werden und dort die Treffer erfassen.
Die Lichtquelle 230 beleuchtet die Zielfläche 234
entsprechend den Regeln der UIT. Die Fixierung 224 fixiert bei Bedarf den
Film 222 in seiner augenblicklichen Lage. Das Rollenpaar 223 positioniert
den Film 222 entsprechend den Vorgaben der Auswertung 140.
Der Zylinder 220 ist über eine Leitung 253 mit der
Leitung 153 verbunden. Das Rollenpaar 223 ist über eine Leitung
252 mit der Leitung 153 verbunden. Die Fixierung 224
ist über eine Leitung 254 mit der Leitung 153 verbunden. Der Flachbettscanner
233 ist über eine Leitung 250 mit der Leitung 153 verbunden.
Der Zylinder 220 tauscht über die Leitung 253 Daten mit der Auswertung
140 aus. Das Rollenpaar 223 tauscht über die Leitung
252 Daten mit der Auswertung 140 aus. Die Fixierung
224 tauscht über die Leitung 254 Daten mit der Auswertung
140 aus. Der Flachbettscanner 233 tauscht über die Leitung
250 Daten mit der Auswertung 140 aus.
Die Zielkamera 145 erfaßt laufend das Bild der Zielscheibe,
insbesondere den Ausschnitt 234, der die eigentliche Zielfläche bildet.
Ein Werkzeug 231 ist so angeordnet, daß in den Film
222 und gleichzeitig in den Film 202 eine Öffnung einarbeiten
kann, deren Durchmesser dem Durchmesser des Scheibenspiegels der gewünschten Schießdisziplin
entspricht. Das Werkzeug 231 ist über eine leitung 250 mit der
Leitung 153 verbunden. Das Werkzeug tauscht mittels der Leitung
250 Daten mit der Auswertung 140 aus.
Ein Pfeil 161 markiert die Flugrichtung der Projektile zur
Zielfläche 234.
Für weitere Schießdisziplinen kann die Anlage mit einem dritten Film,
sog. Objektfilm bzw. Objektband, ausgerüstet werden.
Ein Film 262, sog. Objektband, wird von einem Zylinder
261 abgewickelt und zum einem Zylinder 260 geführt, auf welchem
er aufgewickelt wird. Zwischen den beiden Zylindern 260 und 261
befinden sich eine Fixierung 264 und ein Rollenpaar 263.
Der Film 262 ist mit Öffnungen versehen, die die Sicht des
Schützen auf die eigentliche Zielfläche freigeben und wieder versperren können.
Auch kann auf dem Film 262, gemeinsam mit obigen Öffnungen oder eigenständig,
ein Motiv als Ziel abgebildet sein. Wird der Film 262 bewegt, kann damit
ein sich bewegendes Ziel gebildet werden. Auch kann der Film 262 als Projektionsfläche
ausgeführt werden und das Motiv durch Projektion abgebildet werden.
Die Zielfläche 234 kann so ausgeführt werden, daß aus der
Sicht des Schützen mehrere Ziel sichtbar sind. Dies wird bei den Schießdisziplinen
"Laufender Keiler" und "Duell" benötigt.
Ungenauigkeit in der Seitenführung des Filmes 202 können
mit einem Lagescanner 215 erkannt und in der Berechnung der Trefferlage
berücksichtigt werden. Die Fixierung 204 kann den Film 202 zusätzlich
bis zum Transport arretieren. Damit wird eine Verschiebung des Film 202
während des Durchdringens des Projektils verhindert.
Anstelle des feststehenden Trefferscanners 214 kann auch
ein beweglicher Flachbettscanner 233 die Trefferauswertung in der Zielfläche
234 durchführen. Ein zusätzlich angebrachter Drucker kann die einzelnen
Treffer nach der Auswertung markieren.
Die 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem
Zielfilm von vorne. Der Film 300 kann eine Perforation 301 aufweisen.
Sie kann wahlweise nur auf einer Seite oder auch auf beiden Seiten vorhanden sein.
Die Perforation 301 kann auch entfallen. Zur einfacheren Darstellung wurde
als Filmfarbe hier weiß gewählt. Im realen Produkt ist eine Filmfarbe entsprechend
den Regeln der U.I.T. für den dunklen Teil der Zielscheiben zu wählen.
Der Film 300 kann eine fortlaufende Markierung
302 aufweisen. Die Markierung 302 kann wahlweise nur auf einer
Seite oder auch auf beiden Seiten vorhanden sein. Die Markierung 302 kann
auch entfallen. Die Markierung 302 ist so anzubringen, daß sie nicht im
Schußfeld des Schützen liegt und vom Trefferscanner 214 erfaßt werden kann.
Wird der Film 300 von einem Projektil durchschlagen, entsteht
an der Durchschlagstelle ein Loch 303.
In einer weiteren Ausführungsvariante können auch die Ringe der Zielscheiben
gemäß den Regeln der U.I.T. auf dem Film 300 abgebildet sein.
Die 3 zeigt die wichtigsten Funktionselemente
des Zielfelde aus der Sicht des Schützen. Nicht gezeichnet ist das Gehäuse.
Der Zylinder 200 wickelt den Film 202 auf. Der Zylinder
201 rollt den Film 202 ab. Der Trefferscanner 241 tastet
den Film 202 ab.
Die Zielfläche 234 wird durch die Blende 222 auf
die Maße der gewünschten Scheibengröße optisch begrenzt. In der Blende
222 befindet sich eine Öffnung, welche die Sicht auf den Film
202 freigibt. Der Schütze sieht aus der Schußposition somit ein Bild, das
dem Bild einer herkömmlichen Zielscheibe entspricht.
Mit dem hier vorgeschlagenen Gesamtsystem sind folgende vorteilhaften
Wirkungen erzielbar:
Als Schießziel muß nicht wie üblich eine Zielscheibe mit Ringen und Scheibenspielgel
eingesetzt werden. Aus der Schießentfernung sieht der Schütze in allen Fällen immer
nur einen dunklen Punkt, der von einer hellen Fläche umgeben wird. Der automatische
Schießstand stellt das Schießziel aus zwei Elementen zusammengesetzt dar. Aus der
Sicht des Schützen ist kein Unterschied zu einer konventionellen Zielscheibe sichtbar.
Hat der Schütze einen Schuß auf die Zielfläche abgegeben, startet
automatische die Trefferauswertung. Nachdem die Trefferlage bestimmt wurde, gibt
die Auswertung die Trefferdaten an einen Rechner weiter. Dieser stellt den Treffer
in einem Mediencenter 'Schütze' dar. Ist ein Mediencenter 'Publikum' vorhanden,
wird auch dort der Treffer dargestellt. Ist ein Protokolldrucker vorhanden, werden
die Daten des Treffers dort protokolliert. Sind weitere Anlagenrechner an einem
lokalen Netzwerk angeschlossen, werden die Daten an die angeschlossenen Ergebnisrechner
übertragen.
Ist ferner ein Verwaltungsrechner über ein WAN angeschlossen, werden
die Trefferdaten vom Ergebnisrechner an den Verwaltungsrechner übertragen. Der Verwaltungsrechner
koordiniert den Wettkampf. Am Verwaltungsrechner ist der Medien-Adapter angeschlossen.
Dieser gibt die Wettkampfdaten an die Medienanstalten weiter. Die Wettkampfdaten
bestehen aus den Schießergebnissen und den dabei aufgenommen Bilder der Schützen
und Schießstände sowie dem Publikum.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Schießstandes stellt sicher, daß das
Schießergebnis automatisch ausgewertet werden kann und dabei das Auswerteergebnis
jederzeit durch einen manuellen Eingriff überprüft werden kann. Zusätzlich ist der
Schießstand so aufgebaut, daß ein minimaler Verbrauch an Zielscheiben auftritt.
Die Kombination des automatischen Scannens des Ergebnisses mit einem
virtuellen Ziel aus einer hellen Blende und einem dunklen Zielfilm. Die Blende wird
so vor dem Zielfilm angeordnet, daß aus Sicht des Schützen eine konventionelle Zielscheibe
erscheint.
Die Blende kann dabei entweder fest montiert werden oder auch als
Film bzw. Band ausgeführt sein. Der Zielfilm wird hinter der Blende geführt. Er
ist zwischen zwei Rollen aufgespannt. Die Rolle zum Aufwickeln des verbrauchten
Filmes wird durch einen Motor angetrieben. Die Rolle mit dem unbeschossenen Film
wird entweder durch eine Feder oder durch einen weiteren Motor so angetrieben, daß
der Zielfilm mit einer konstanten Spannung beaufschlagt wird.
Wird die Blende ebenfalls durch einen Film gebildet, so wird auf dem
Zylinder, auf welchem das unverbrauchte Blendenmaterial aufgewickelt ist, durch
ein konstantes Drehmoment entgegen der Abwickeleinrichtung beaufschlagt.
Wird der Zielfilm als Projektionsfläche ausgeführt, kann die Blende
entfallen. Das Ziel wird auf den Zielfilm projiziert. Ist der Projektor genau auf
die Zielfläche justiert, kann anschließend die Auswertung wie oben beschrieben erfolgen.
Alternativ kann die Auswertung auch mittels eines beweglichen Scanners hinter dem
Zielfilm erfolgen. Ist der Zielfilm durchscheinend, kann der Scanner das projizierte
Bild der Zielscheibe und den Treffer erfassen.
Als Zielfilm ist ein Material zu verwenden, welches vorzugsweise unter
allen Betriebsbedingungen maßhaltig ist. Bei der Trefferauswertung wird mit einem
Scanners zur Positionsbestimmung wahlweise eine Perforation oder eine Markierung
auf dem Zielfilm verwendet. Findet sich ein Schußloch im Film, wird dessen Position
relativ zur Lage der Perforation oder relativ zur Lage der Markierung bestimmt.
Da die absolute Lage des Filmes zum Zeitpunkt des Auftreffens des Projektfiles auf
dem Film bekannt ist, kann somit genau die absolute Trefferlage bestimmt werden.
Der erfindungsgemäße Schießstand eignet sich für die folgenden Disziplinen:
Bei der "feststehenden Scheibe" gibt der Schütze einen oder mehrere Schüsse auf
eine Zielscheibe ab, die während des Visierens und der Schußabgabe in Ruhe bleibt.
Dies ist die einfachste Betriebsart eines Schießstandes. Zur Nachbildung
einer Zielscheibe genügt hier ein beweglicher Film, welchen die Projektile durchschlagen
und dessen Durchschlagstellen anschließend vermessen werden.
Beim "Duellschießen" gibt der Schütze Schüsse auf eine oder mehrere
Zielscheiben ab, die nur für kurze Zeit für den Schützen sichtbar sind. Sportschützen
benutzen als Ziel herkömmliche Zielscheiben, Polizei und Militär verwenden oft auch
Zielscheiben, welche die Umrisse von Menschen symbolisieren.
Das Ziel wird oft durch Wegklappen oder durch Wegdrehen aus dem Sichtbereich
des Schützen genommen. Die Ziele sind immer an der selben Stelle sichtbar.
Schwierig ist beim Duellschießen das Auswerten der beschossenen Zielscheiben.
Bisher werden die Scheiben entweder manuell vom Zielkörper entfernt und anschließend
mit verschiedenen Verfahren ausgewertet. Durch die manuelle Sammlung der Zielscheiben
ist der Schießstand für den Schießbetrieb relativ lange Zeit gesperrt. Bei automatischer
Sammlung wird die gesamte Mechanik zum Verdecken der Zielscheibe vom Zielbereich
zum Ort der Schußabgabe transportiert. Dort entnimmt der Benutzer die Scheibe und
wertet diese aus.
Der hier beschriebene Schießstand ermöglicht den vollautomatischen
Betrieb des Zieles mit anschließender automatischer Trefferauswertung.
Aufgrund der sich meistens horizontal nebeneinader befindlichen Ziele
bieten sich eine Drehung des Schießstandes in die Horizontale an. Die Blende wird
dabei so ausgeführt, das nicht mehr nur ein Ziel sondern die gewünschte Anzahl,
meistens fünf, Zielfelder nebeneinander dargestellt werden. Ein dritter Film mit
entsprechend großer Aussparung gibt wahlweise die Sicht auf das eigentliche Ziel
frei und versperrt die Sicht anschließend wieder.
Der Zielfilm 202 wird nach dem Beschuß zum Trefferscanner
214 gefahren und dort für alle Ziele ausgewertet.
Um sicherstellen zu können, daß der Schütze nicht während einer Zeit
geschossen hat, zu der sich die Blende vor dem Zielfeld befunden hat, kann die Blende
262 zusätzlich durch einen Scanner abgetastet werden. Ist die Blende
262 ebenfalls von einem Projektil im Zielfeld durchdrungen worden, werden
die Treffer nicht gewertet.
In einer anderen Ausführungsform können die Schießstände nur für jeweils
eine Zielfläche vorgesehen werden. Im Blendenfilm 262 ist dann nur eine
Öffnung für eine Zielfläche vorhanden. Der Blendenfilm 262 wird abhängig
von Befehlen des übergeordneten Ergebnisrechners 126 vor die Zielfläche
gefahren und wieder weggefahren. Um mehrere Ziele gleichzeitig darstellen zu können,
werden hier entsprechend viele Schießstände nebeneinander aufgebaut, welche zum
gleichen Zeitpunkt die Befehle zum Freigeben und Sperren des Zielfeldes erhalten.
Mittels des hier vorgestellten Schießstandes ergeben sich für den
Schießbetrieb erhebliche Verbesserungen. Durch den Entfall des Scheibeneinsammelns
wird der Schießbetrieb nicht unnötig lange unterbrochen. Der teure Schießplatz wird
besser ausgelastet.
Anstelle des Films 262 kann auch eine herkömmliche Klappe
zu Abdeckung des Zieles eingesetzt werden.
In der Schießdisziplin "Laufender Keiler" bewegt sich ein Ziel mit
dem Erscheinungsbild eines Tieres durch das Zielfeld. Der Schütze hat eine begrenzte
Zeit zur Schußabgabe.
Dies kann mit dem hier beschriebenen Schießstand dadurch erreicht
werden, daß der Umriß des Tieres als Öffnung in den Blendenfilm 222 eingearbeitet
wird und der Blendenfilm 222 mit der gewünschten Geschwindigkeit bewegt
wird. Der Zielfilm 202 wird während dieser Zeit nicht bewegt. Zusätzlich
kann im Film 262 eine Öffnung vorhanden sein, welche die Sicht auf das
Ziel freigibt. Beschädigungen im Film 262 können erkannt werden und als
Indiz für einen Fehlschuß dienen.
Der Aufschlagdetektor 213 meldet das Auftreffen eines Projektil
und den Zeitpunkt des Auftreffens. Somit kann genau bestimmt werden, wo sich zu
welchem Zeitpunkt der Umriß des Tieres im Film 222 befunden hat. Bei der
anschließenden Trefferauswertung des Films 202 kann genau die Trefferlage
relativ zur Bewegung des Films 222 bestimmt werden.
Schließlich kann der Schießstand in verschiedenen Betriebsarten betrieben
werden. Abhängig von der verwendeten Betriebsart ergibt sich in unterschiedlicher
Verbrauch des Zielfilmes:
In einer Betriebsart wird der Zielfilm nach der Schußabgabe und der Auswertung soweit
transportiert, daß der Transportweg der Scheibenhöhe der gewünschten Schießdisziplin
entspricht. In dieser Betriebsart ist sichergestellt, daß sich in einem Bereich
auf dem Film nur ein Treffer befinden kann. Die manuelle Trefferauswertung ist in
dieser Betriebsart immer eindeutig.
In einer anderen Betriebsart wird der Zielfilm nach der Schußabgabe
und der Auswertung soweit zurück transportiert, daß sich das Schußloch gerade nicht
mehr im Zielfeld befindet. In dieser Betriebsart kann nur durch
Vergleich aller vorhergegangenen Treffer mit den dazugehörenden Transportwegen die
Trefferzuordnung manuell erfolgen. Die Reihenfolge der Treffer auf dem Film entspricht
der zeitlichen Reihenfolge der Schußabgabe. Die manuelle Trefferauswertung ist in
dieser Betriebsart immer eindeutig, solange die benutzte Zielfläche von einem schußsicheren
Rahmen umgeben wird. Wird ein Schießstand für größere Scheiben für eine Schießdisziplin
mit kleineren Scheiben benutzt, ist dies nicht immer sichergestellt. Der Verbrauch
an Filmmaterial ist abhängig von den Schießergebnissen. Insgesamt ist er niedriger
als mit der vorhergehenden Betriebsart.
In einer weiteren Betriebsart wird der Zielfilm nach der Schußabgabe
und der Auswertung soweit zurücktransportiert, daß sich das Schußloch gerade nicht
mehr im Scheibenspiegel des Zielfeldes befindet. In dieser Betriebsart kann nur
durch Vergleich aller vorhergegangenen Treffer mit den dazugehörenden Transportwegen
die Trefferauswertung manuell erfolgen. Befinden sich Treffer in der Blende innerhalb
des Zielfeldes aber außerhalb des Scheibenspiegels, ist keine eindeutige manuelle
Trefferauswertung mehr möglich. Der Verbrauch an Filmmaterial ist abhängig von den
Schießergebnissen. Insgesamt ist er niedriger als mit den vorhergehenden Betriebsarten.
In einer weiteren Betriebsart wird der Zielfilm nach der Schußabgabe
und der Auswertung gerade soweit transportiert, wie es vom Bediener vorgegeben ist.
Eine manuelle Trefferauswertung ist nur bei genügend großem Transportweg möglich.
Der Verbrauch an Filmaterial entspricht der Einstellung.
In einer og. Ausführungsvariante wird die Blende durch einen zweiten
Film, dem sog. Blendenfilm, gebildet.
Wahlweise wird der Blendenfilm ebenfalls mit Markierungen und der
Öffnung zur Freigabe der Sicht auf den Zielfilm versehen. Damit kann mit einem Scanner
die relative Lage der Blende zum Zielfilm bestimmt werden.
Wahlweise wird der Blendenfilm ohne Markierungen und ohne Öffnungen
versehen. Nach jedem Transport wird aus dem Blendenfilm in seiner Sollposition arretiert.
Danach wird aus dem Blendenfilm und aus dem Zielfilm mit einem Stanzwerkzeug in
einem Arbeitsgang die Öffnung zur Sichtfreigabe auf den Zielfilm gestanzt.
Anschließend wird die Lage dieser Öffnung im Zielfilm vermessen. Somit
kann genau die Zuordnung Blendenfilm – Zielfilm bestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante wird die Zielfläche mittels
der Kamera kontinuierlich überwacht. Die Überwachung der Zielfläche kann zu zwei
Zwecken gebraucht werden. Durch Vergleich mit vorhergehenden Bildern kann das Auftreffen
eines Projektils erkannt werden. Damit kann die Trefferauswertung gestartet werden.
Mittels der visuellen Zielflächenerfassung kann die Trefferauswertung
nach verschiedenen Kriterien gestartet werden. Im einfachsten Fall wird nach jedem
Treffer die Auswertung gestartet. Im kompliziertesten Fall wird die Trefferauswertung
erst dann gestartet, wenn das Auftreffen eines weiteren Projektfiles keine zuverlässige
Auswertung mehr zur Folge hätte.
Da die Kamera die Zielfläche kontinuierlich erfaßt, kann nach jedem
Treffer bestimmt werden, ob bei einem erneuten Treffer mit dem gleichen Kaliber
ein Lochmuster entstehen würde, welches entweder zu mehrdeutigen Auswerteergenissen
führen kann bzw. im Zielfilm so große freie Felder entstehen, daß ein Projektil
durchschlagen kann, ohne eine Veränderung am Zielfilm zu verursachen.
Werden zwei Zielfilme mit definiertem Abstand und der dazugehörenden
Auswertung eingesetzt, kann aufgrund des Versatzes zwischen den Treffern bestimmt
werden, ob der Schuß vom vorgesehenen Ort abgegeben wurde.