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Dokumentenidentifikation DE102004011905A1 31.03.2005
Titel Photovoltaisches Target für Schießanwendungen
Anmelder Zimmermann, Thomas, 80639 München, DE
Erfinder Zimmermann, Thomas, 80639 München, DE
Vertreter Dörries Frank-Molnia & Pohlman, 80538 München
DE-Anmeldedatum 11.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004011905
Offenlegungstag 31.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.2005
IPC-Hauptklasse F41J 5/02
IPC-Nebenklasse F41J 1/01   
Zusammenfassung Target für Schießanwendungen, wobei die Trefferfläche mindestens ein photovoltaisches Element aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf photovoltaische Targets für Schießanwendendungen.

Typischerweise werden im Sportbereich, z.B. im Sportschützenbereich, bei Biathlon Schießwettbewerben, bei der Jägerausbildung, als auch im professionellen Bereich, bei Militär, Polizei- und Sicherheitsdiensten, zu Übungszwecken Schießtargets verwendet.

Typischerweise werden hierzu Schießtargets in Form von plattenförmigen Körpern verwendet. Diese Targets werden beschossen und eine anschließende Auswertung der Durch- oder Einschüsse ergibt dann ein Maß für die Treffgenauigkeit.

Nachteilig bei diesen Systemen ist, dass die Targets durch Beschuss irreversibel zerstört werden.

Eine Verbesserung hierzu sind Systeme, bei denen ein Lichtstrahl statt eines Projektils auf ein Target gerichtet wird.

Beide Systemtypen erlauben eine visuelle Auswertung mittels Kamera und einer Bildverarbeitungssoftware. Dabei wird das Bild des beschossenen Targets beobachtet. Je nachdem, welches System eingesetzt wird, wird ein Durchschuss oder ein Leuchtpunkt auf eine Kamera abgebildet. Diese Systeme sind jedoch bezüglich ihres Einsatzes beschränkt, da bei hinreichender Umgebungsbeleuchtung, die Kamera übersteuern kann und eine optische Auslesung des beobachteten Targets kein verwertbares Signal mehr liefern kann.

Weiterhin ist bei diesen Systemen die Abbildung des optischen Systems als weitere Fehlerquelle zu beachten, da diese zum einen nicht in der Abbildungsachse liegt, zum anderen aber systembedingt die Kamerachips deutliche Totflächen durch Versorgungsleitungen aufweisen.

Weiterhin sind Systeme bekannt, die mittels am Target angebrachter Leuchtmittel in Richtung des Schützen und photoresistiver Einrichtungen an der Waffe durch Triangulation die Richtung eines Schützen bestimmen können. Diese System erlauben auch eine Überwachung der Zielerfassung und Schussführung.

Die vorgenannten Systeme sind jedoch nicht schützensensitiv, d.h. wenn z.B. mehrere Schützen kollektiv ein Target beschießen, dann können bisherige Systeme nicht erkennen, welcher Schütze mit welcher Präzision geschossen hat.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorgenannten Problem zu lösen und ein System zur Verfügung zu stellen, dass zum einen wiederverwertbar ist, zum anderen auch bei starker Umgebungsbeleuchtung einsetzbar ist, und weiterhin auch eine schützensensitive Auswertung ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Target für Schießanwendungen, dass photovoltaische Elemente einsetzt. Diese photovoltaischen Elemente werden mit einem wellenlängensensitiven Filter ausgestattet, so dass nur bestimmte Wellenlängen zu einem Stromfluss führen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehend erläutert.

Es zeigt:

1 eine photovoltaisches Element, zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Target,

2 eine photovoltaisches Element, zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Target im Seitenriss, und

3 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Target im Seitenriss.

Aus der Darstellung gemäß 1 ist ein photovoltaisches Element eines erfindungsgemäßen Targets ersichtlich. Dabei ist ein innerer Bereich und ein äußerer Bereich ersichtlich. Ziel des Schützen ist möglichst den inneren Bereich zu treffen.

Bei Verwendung wird nun das Target mittels einer geeigneten Vorrichtung, mit einem gebündelten Lichtstrahl, z.B. einem Laserstrahl, beschossen.

Trifft der Schütze nun außerhalb des photosensitiven Bereichs, so kann ein retroreflektierenden Bereich vorgesehen sein, der bei Beleuchtung mit dem Lichtstrahl eine entsprechende optische Rückmeldung an den Schützen gibt.

Trifft der Schütze in den photosensitiven Bereich, so wird durch den Lichtstrahl im photosensitiven Bereich ein Photostrom erzeugt. Der Photostrom kann dann zur weiteren Auswertung verwendet werden.

Der photosensitive Bereich zeigt eine für den jeweiligen Zweck geeignete äußere Form. Weiterhin können verschiedenartig geformte Bereich vorgesehen sein, so z.B. quadratische Bereiche oder kreissegment- oder kreisscheibenartige Bereich.

Beispielsweise bei Biathlon wird auf Kreise in einer bestimmten Entfernung geschossen. Diese Kreisform kann zum einen durch eine entsprechende Form des photovoltaischen Elements selbst oder aber durch eine Blende vor dem photovoltaischen Element erreicht werden.

Im Sportschützenbereich ist eher das Schießen auf Kreisscheiben anzutreffen. Eine mögliche Anordnung ist der 1 zu entnehmen, in der ein innerer Zielbereich und ein kreisringartiger äußerer Zielbereich aufgezeigt ist.

Weiterhin sind Modifikation der Targetformen durch Vorsatzblenden möglich.

Um zu verhindern, dass anderes Licht das System negativ beeinflusst, wie z.B. starkes Umgebungslicht, wird ein wellenlängensensitiver Filter geeignet vor dem photovoltaischen Element angeordnet. Die Wellenlänge des Lichtstrahls ist dabei so gewählt, dass der Lichtstrahls von dem wellenlängensensitiver Filter hindurch gelassen wird.

Geeignete Filter können z.B. als Folie oder durch Bedampfen auf das photovoltaische Elemente aufgebracht werden. Eine entsprechende Anordnung ist in 2 offenbart.

Alternativ oder zusätzlich können auch abschattende Einrichtungen vorgesehen sein.

Weitere Sicherheit bei der Erkennung eines geeigneten Treffers ist durch Impulsdetektion möglich, wodurch zufällig vorhandenes Hintergrundlicht der passenden Wellenlänge ignoriert wird.

Weiterhin kann der Lichtstrahl codiert sein. So ist es z.B. möglich, durch eine analoge oder digitale Modulierung des Lichtstrahl eine eindeutige Signatur zu übertragen, die es erlaubt durch eine entsprechende Erkennung, den Schützen zu identifizieren. Hierdurch ist auch einen noch weitergehende Hintergrundlichtunterdrückung möglich.

Wird ein Treffer erkannt, so kann das System beispielsweise diesen durch geeignete akustische oder optische Signale anzeigen. Diese Anzeigen können integriert sein oder als Module mit dem Target verbunden werden.

Darüber hinaus können Zähleinrichtungen vorgesehen sein, welche die Anzahl der Treffer zählt.

Auch können geeignete drahtgebundene oder drahtlose Übertragungssysteme vorgesehen sein, um eine Fernauswertung zu ermöglichen.

Weiterhin können auch mehrere erfindungsgemäße Systeme zu einem System-Array gekoppelt sein.

Darüber hinaus ist es möglich, dass entweder mittels eines Transparent Hologramms oder durch geeignete teiltransparente Projektionsflächen andere Targets vor dem oder den Photovoltaischen Elementen eingeblendet werden.

Geeignete Projektionsflächen sind beispielsweise solche, die für das Auge als Fläche wahrgenommen werden, jedoch kleine Öffnungen für den Lichtdurchlass aufweisen.

Im Gegensatz zu kamerabasierten Systemen benötigt das erfindungsgemäße System keine Abbildung.

Weiterhin können Photovoltaische Elemente so aufgebaut werden, dass keinerlei Totflächen durch Versorgungsleitungen auftreten. Dies ist z.B. dadurch möglich, dass der photosensitive Bereich, der z.B. aus amorphem Silizium besteht, rückseitig kontaktierbar ist.

Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass Photovoltaische Elemente großflächig hergestellt werden können. Entsprechend können auch großflächige Targets hergestellt werden.

In 3 ist eine mögliche Ausführungsform eines Targets dargestellt.

Das Target weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse wiederum weist an geeigneten Stellen Schrauben 1, 3 und 6 auf. Weiterhin kann das Gehäuse an geeigneter Stelle eine Bohrung 7 für Kabel aufweisen.

Das Target weist ein photovoltaisches Elemente 2 auf, das mehrere Bereiche besitzen kann. Das photovoltaische Element 2 ist in dem Gehäuse befestigt.

Auf der Rückseite des photovoltaischen Elementes 2 ist eine Isolierschicht geeigneter Dicke, z.B. 0,9 mm aufgebracht.

Vor dem Target befindet sich ein geeigneter Filter 5. Der Filter 5 ist ein wellenlängensensitiver Filter, um zu verhindern, dass anderes Licht, wie beispielsweise starkes Umgebungslicht, das System negativ beeinflusst. Das Filter lässt Licht einer geeigneten Wellenlänge passieren.

Der Filter 5 kann unter einem Winkel in das Gehäuse eingebaut werden. Durch Einbau unter einem Winkel, kann zusätzlich eine Winkelselektion vorgenommen werden mittels derer der Winkelbereich für transmittiertes Licht eingeschränkt werden kann.

Bevorzugt ist der Filter 5 unter einem Winkel von 45° zum photovoltaischen Element 2 eingebaut.

Das Gehäuse weist auf einer Seite, in der Darstellung rechts, eine Öffnung auf, durch die ein geeigneter Lichtstrahl in das Gehäuse treten kann. Die Öffnung kann dabei beliebige Form aufweisen. Bevorzugt ist Sie jedoch rund.

Da das photovoltaische Element 2 tiefer im Gehäuse liegt, trifft auf diese weniger Umgebungslicht, da dieses zu einem Großteil bereits durch das Gehäuse abgehalten wird.

Weiterhin sind Modifikation der Targetformen durch Vorsatzblenden möglich.

Weitere Sicherheit bei der Erkennung eines geeigneten Treffers wird durch Impulsdetektion ermöglicht, wodurch zufällig vorhandenes Hintergrundlicht der passenden Wellenlänge ignoriert wird.

Weiterhin wird der Lichtstrahl codiert. So ist es möglich, durch eine analoge oder digitale Modulierung des Lichtstrahl eine eindeutige Signatur zu übertragen, die es erlaubt durch eine entsprechende Erkennung, den Schützen zu identifizieren. Hierdurch wird auch einen noch weitergehende Hintergrundlichtunterdrückung zur Verfügung gestellt.

Wird ein Treffer erkannt, so kann das System den Treffer durch eine optische Signaleinrichtung 4 als ein optisches Signale signalisieren. Die optische Signaleinrichtung 4 kann eine geeignete Leuchte sein. Bevorzugt ist die optische Signaleinrichtung eine leuchtstarke LED.

Die optische Signaleinrichtung 4 ist bevorzugt im Inneren des Gehäuses angebracht. Durch die Anordnung der optischen Signaleinrichtung 4 über dem Filter 5 wird erreicht, dass die Leuchte von den Reflektionseigenschaften des Filters 5 Gebrauch macht.

Bei einem Treffer kann nun die optische Signaleinrichtung 4 aktiviert werden. Diese strahlt nun auf den Filter 5. Das Licht der optischen Signaleinrichtung 4 wird durch die natürliche Oberflächenreflektion des Filters 5, der aus Glas- oder Kunststoffmaterial besteht, entsprechend reflektiert, weswegen es nun aus dem Gehäuse austritt.

Hierdurch ist eine direkte optische Rückmeldung eines Treffers an den Schützen möglich.

Die optische Signaleinrichtung 4 kann nun gemäß einer Zeitvorgabe oder aber mittels geeigneter Steuerung zurückgesetzt, d.h. ausgestellt, werden.

Darüber hinaus können Zähleinrichtungen vorgesehen sein, welche die Anzahl der Treffer zählt.

Auch können geeignete drahtgebundene oder drahtlose Übertragungssysteme vorgesehen sein, um eine Fernauswertung oder Fernsteuerung zu ermöglichen.

Weiterhin können auch mehrere erfindungsgemäße Systeme zu einem System-Array gekoppelt werden.


Anspruch[de]
  1. Target für Schießanwendendungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trefferfläche mindestens ein photovoltaisches Element aufweist.
  2. Target gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Target weiterhin ein wellenlängenselektives Filter aufweist.
  3. Target gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wellenlängenselektives Filter unter einem Winkel zu dem photovoltaischen Element oder den photovoltaischen Elementen angeordnet ist.
  4. System-Array für Schießanwendendungen, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere Targets für Schießanwendendungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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