CZ22110U1 - Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření - Google Patents

Description

Oblast techniky

Řešení se týká tréninkového systému pro palné zbraně s ostrým střelivem, a to optoelektronického zaměrovacího zařízení, umožňujícího akustickou a/nebo hmatovou signalizaci zamíření. Zařízení je vhodné zejména pro nevidomé osoby a osoby postižené na více smyslech, neboť umožňuje nácvik a trénink střelby z různých druhů palných zbraní s použitím ostrého střeliva i bez použití zraku.

Dosavadní stav techniky

V současné době se pro nácvik střelby z palných zbraní slepým a ostrým střelivem používají střelnice, zahrnující alespoň jedno terčové těleso, zbraň nebo zbraně vhodného druhu, zaměřovač s vyhodnocovací jednotkou a elektroakustický měnič. Terčové těleso pro palné zbraně s ostrými střelami, nazývané v oboru jako aktivní terč, tvoří nosič terče, na jehož čelní straně je upevněn plochý terč s terčovou plochou, obsahující značení cíle střelby. Nejznámější je klasický terč se soustavou soustředných kružnic a středem, kde střed označuje cíl střelby a mezikruží kružnic pásma, jejichž vzdálenost od středu určuje, jaké hodnocení se přisuzuje střelci. Mimo terč, zpravidla nad ním, se nachází difusní bílá plocha, umožňující zamíření, většinou v podobě kolečka z bílého papíru. Prostor nácviku střelby musí být vybaven svítidlem bílého světla ve formě halogenové zářivky, žárovky apod. Zaměřovač má tělo uzpůsobené k upevnění na palnou zbraň, například pomocí řemenu, rybinové západky nebo úchytu. V těle zaměřovače je zabudována vyhodnocovací jednotka, vybavená bodovým snímačem záření, například fotodiodou nebo fototranzistorem, objektiv a zdroj energie, například batene, a rovněž nutné propojovací vodiče a kontakty. Elektroakustický měnič signalizuje pomocí zvukových indicií přesnost zamíření a je ve formě například reproduktoru nebo piezoměniče. Tato zařízení jsou vyvinuta a určena především pro střelce nevidomé nebo se sníženou schopností vidění, protože vidoucí střelec zamiřuje pomocí zraku.

Nevýhodou dosavadního zařízení je, že neumožňuje střelbu v exteriéru pri slunečním záření na terč. Další nevýhodou je, že střelec nevidomý nebo se sníženou schopností vidění se neobejde bez vidoucí obsluhy. Zaměřovač má totiž malý zorný úhel a střelec, který je nevidomý, musí být obsluhou naveden přesně na terč. Dosavadní systém s difusní bílou plochou totiž nereaguje, dokud střelec nemíří na terč, a proto je problém, aby oblast terče nevidomý střelec našel. Nevidomý střelec bez vidoucí obsluhy by terč hledal obtíže a dlouho a je riziko, že by mohl omylem vystřelit zcela mimo terč a případně způsobit někomu zranění nebo v místě střelby škodu. Další nevýhodou dosavadního stavu je, že dosavadní zařízení má omezenou přesnost detekce optimálního bodu zamíření. Proto střelba nevidomému člověku nebo člověku se sníženou schopností vidění nepřináší uspokojivé výsledky vzhledem k vynaložené snaze a energii.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody odstraňuje navržené řešení. Navržené optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, je určeno pro střelbu slepým a ostrým střelivem z palné zbraně a zahrnuje alespoň jedno terčové těleso a alespoň jeden zaměřovač. Terčové těleso tvoří nosič, na jehož čelní straně je upevněn vyměnitelný terč. Zaměřovač tvoří těleso, upevnitelné na zbraň, opatřené objektivem, energetickým zdrojem a vyhodnocovací jednotkou. Vyhodnocovací jednotka je vybavena vhodným vyhodnocovacím systémem. Signalizační prvky, umožňující v komunikaci s vyhodnocovací jednotkou signalizaci zamíření, mohou být využity externí nebo jsou součástí výbavy zařízení; jejich výhodné provedení je podrobněji navrženo dále. Podstatou nového řešení je, že nosič je opatřen alespoň jedním bodovým zářičem, přičemž zaměřovač je opatřen plošným snímačem světelného a/nebo infračerveného záření.

Bodový zářič na nosiči může být ve formě aktivního zdroje světelného a/nebo infračerveného záření, tedy aktivního prostředku, umožňujícího aktivní vyzařování. V rámci navrženého řešení

-1 CZ 22110 Ul může být k plnění této funkce použit prostředek pro aktivní vyzařování viditelného a/nebo neviditelného, světelného a/nebo infračerveného záření.

Prostředek pro aktivní vyzařování, tedy aktivní zářič, podle předchozího odstavce, je s výhodou opatřen vlastním energetickým zdrojem, umístěným v nosiči terče. Aktivní zdroj záření je s vý5 hodou ve formě vysílače infračerveného záření, například diody, přičemž je těleso zaměřovače opatřeno alespoň jedním filtrem, propouštějícím infračervené záření a nepropouštějícím jiné spektrum záření, umístěným mezi plošným snímačem záření a bodovým zářičem, uvažováno při frinkční poloze zařízení, tedy při namíření zbraně se zaměřovačem na střed cíle. Uvedené řešení umožňuje, aby bylo navržené zařízení použito i ve venkovním terénu, a to i při slunečním světle.

io Výhodnou alternativou bodového zářiče na nosiči terče, tedy jinou alternativou než použití výše uvedeného aktivního zářiče, je zářič pasivní, který je ve formě alespoň jedné odrazné plochy pro odrážení dopadajících paprsků záření, přičemž zaměřovač je v tom případě opatřen alespoň jedním elementem pro přeměnu elektrické energie na záření.

Výše uvedený element pro přeměnu elektrické energie na záření je v tom případě s výhodou ve formě vysílače infračerveného záření, přičemž zaměřovač je opatřen alespoň jedním filtrem, umístěným v rámci zaměřovače kdekoliv na trase mezi plošným snímačem záření a bodovým zářičem, uvažováno při funkční poloze zařízení, tedy při namíření zbraně opatřené zaměřovačem směrem na terč. Je zvolen filtr, který propouští infračervené záření a nepropouští běžné spektrum záření denního a slunečního světla, což umožní, že plošný snímač záření detekuje pouze záření

2o vyslané ze zaměřovače a následně odražené bodovým zářičem.

Bodový zářič na nosiči je s výhodou ve formě retroreflexní fólie, což je plastová samolepicí fólie s vytvořenými lesklými ploškami o schopností odrážet dopadající paprsky záření zpět. Retroreflexní fólie je dnes již dostupná na trhu, kde je známá z důvodu používání pro jiné účely, například jako odrazka na patníky u silnic nebo svodidla u silnic.

Plošný snímač záření je připojen na vyhodnocovací jednotku, která má s výhodou drátově nebo bezdrátově připojen hlásič stavu zamíření ve formě reproduktoru.

Plošný snímač záření může být připojen na vyhodnocovací jednotku, která má alternativně, nebo přídavně k reproduktoru, drátově nebo bezdrátově připojen externí hlásič stavu zamíření ve formě vibračního tělesa, opatřeného alespoň jedním prostředkem pro upevnění na těle střelce, s výhodou na jeho ruce.

Vyhodnocovací jednotka je upravena pro vyhodnocení vzdálenosti mezi optimálním a aktuálním zamířením a proměnu signálu hlásiče podle této vzdálenosti.

Navržené zařízení je určeno pro navádění a střelbu z palných zbraní s ostrým střelivem. Umožní nácvik a trénování střelby zrakově postiženým osobám bez obsluhy osob vidoucích. Může umož35 nit účast zrakově postižených osob v soutěžích společně s vidoucími závodníky. Pomocí navrženého zařízení mohou mít zrakově postižené osoby pocit osamostatnění v činnosti, která je dosud vyhrazena pouze lidem se zdravým zrakem. Zařízení je vhodné pro různé druhy zbraní, včetně luku, kuše, pušky, pistole aj.

Navržené zařízení je možno použít za libovolného osvětlení jak v interiéru, tak i v exteriéru. V případě použití reflexní plochy není nutno upravovat stávající tercové zařízení, nýbrž stačí přelepit bílý kruh reflexní plochou. Není nutno pro použití zařízení chodit k terči a upravovat jej. Zařízení má podstatně vyšší přesnost vyhodnocení optimálního místa zamíření než stávající zařízení. Zaměřovač je schopen sledovat široký zorný úhel, takže sám střelec najde již při prvních výstřelech terč a není nutná přítomnost vidoucí obsluhy.

Přehled obrázků na výkresech

Navržené technické řešení je objasněno pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 optimální variantu zařízení, popsanou v prvním příkladu provedení, obr. 2 pohled na samotnou terčovou plochu zepředu a obr. 3 jinou variantu zařízení, popsanou ve druhém příkladu provedení.

-2 CZ 22110 Ul

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Příkladem optimálního provedení navrženého technického řešení je optoelektronické zaměřovači zařízení s akustickou a hmatovou signalizací podle obr. 1 a 2.

Optoelektronické zaměřovači zařízení je pro názornost předvedeno i s palnou zbraní I, z důvodu názornosti ve formě dobře známé pušky. Hlavními prvky zařízení jsou terčové těleso a zaměřovač 2. Terčové těleso tvoří nosič 3, na jehož čelní straně je upevněn vyměnitelný terč 4 a nad ním bodový zářič 5, tvořený nalepeným kolečkem samolepicí retroreflexní fólie. Zaměřovač 2 má podobu pouzdra, upevnitelného na zbraň a opatřeného objektivem 6. Uvnitř zaměřovače 2 jsou ío zabudovány napájecí energetický zdroj 7, vyhodnocovací jednotka 8 a plošný snímač 9 záření v podobě kamery. Uvnitř zaměřovače 2, nebo jako v tomto případě na něm, je umístěn element 10 pro přeměnu elektrické energie na záření, který je ve výhodné formě vysílačem infračerveného záření. Dále je zaměřovač 2 opatřen filtrem H, propouštějícím pouze infračervené záření. Ten musí být umístěn kdekoliv na trase mezi plošným snímačem 9 záření a bodovým zářičem 5, uva15 žováno ve funkční poloze zařízení. V tomto příkladném provedení ie filtr 11 umístěn optimálně. Umožňuje funkci zařízení i při denním světle a slunečním záření.

Zařízení obsahuje také nutné spojovací prvky a kontakty, ty však z důvodu názornosti podstaty řešení nejsou na obrázcích znázorněny. Plošný snímač 9 záření je jejich prostřednictvím připojen na vyhodnocovací jednotku 8, která má ve znázorněném příkladu z důvodu názornosti drátově připojen hlásič stavu zamíření ve formě reproduktoru 12. Alternativně nebo přídavně má vyhodnocovací jednotka připojen externí hlásič stavu zamíření ve formě vibračního tělesa 13, opatřeného upevňovacím páskem jakožto prostředkem 14, umožňujícím upevnění na ruce nebo na noze střelce. Vyhodnocovací jednotka 8 je upravena pro vyhodnocení vzdálenosti mezi optimálním a aktuálním zamířením a proměnu signálu hlásiče podle této vzdálenosti. Reproduktor 12 tak může například výškou tónu a/nebo frekvencí signalizovat střelci, jak daleko míří od cíle. Vibrační těleso 13 může signalizovat vzdálenost od cíle frekvencí a sílou vibrací. Výhodou vibračního tělesa 13 je, že umožní střelbu i osobám postiženým na více smyslech, například i nevidomým hluchým osobám. Další jeho výhodou použití vibračního tělesa 13 je, že neizoluje střelce vůči okolním zvukům, což umožní navodit při střelbě vhodnou nebo zábavnou atmosféru prostředí, jako zvuky přírody, bojiště, apod., a umožní střelci vnímat povely a ohlas okolí při závodech a jiných akcích.

Zařízení funguje následovně. Vidoucí doprovod přivede nevidomého střelce na střelnici. Po domluvě opatří zvolený druh palné zbraně 1 zaměřovačem 2 a celek zbraně se zaměřovačem 2 podá střelci. Střelec si upevní na hlavu sluchadla s reproduktory 12, nebo na si upevní na tělo, nejlépe na ruku nebo na nohu, vibrační těleso 13. Vidoucí obsluha, nebo případně sám střelec, uvede do provozu svítidlo 10 a zaměřovač 2. V tuto chvíli je potřeba vidoucí obsluhy ukončena. Střelec míří a podle aktuálního stavu mu reproduktor 12 tónem zvuků nebo vibrační těleso J_3 frekvencí a druhem vibrací signalizuje optimální zamíření na terč 4. Paprsky, vysílané z elementu 10 pro přeměnu elektrické energie na záření, jsou bodovým zářičem 5 odráženy do zaměřovače 2, kde jsou pomocí filtru JT separovány od paprsků slunečního a denního nebo umělého okolního světla a pomocí plošného snímače 9 záření jsou detekovány. Signál z plošného snímače 9 záření sleduje a vyhodnocuje průběžně vyhodnocovací jednotka 8. Podle vzdálenosti od optimálního zamíření na střed terče 4 se proměňuje signál hlásiče. Střelec je plně soběstačný a může trénovat střelbu libovolně dlouho, případně může závodit ve střelbě dokonce na úrovni vrcholového sportu, a to bez nebezpečí úrazu, i společně s vidoucími střelci. Na obrázku 1 je pro usnadnění porozumění podstatě nového řešení naznačen i směr vysílaných a odrážených paprsků a pohyb střely ze zbraně i.

Příklad 2

Jiným příkladem provedení je optoelektronické zaměřovači zařízení podle obrázku 3. Terčové zařízení je při pohledu zepředu stejné jako na obr. 2.

-3 CZ 22110 Ul

Od předchozího příkladu se zařízení liší zejména tím, že bodový zářič 5 na nosiči je ve formě aktivního vysílače záření, například ve formě diody, vysílající pro člověka neviditelné infračervené záření. Optoelektronické zaměřovači zařízení je pro názornost předvedeno i v tomto případě s palnou zbraní 1 známého typu. Také toto zařízení zahrnuje terčové těleso a zaměřovač 2. Ter5 čové těleso tvoří nosič 3, na jehož čelní straně je upevněn vyměnitelný terč 4 a nad ním bodový zářič 5, tvořený diodou. Dioda, umožňující aktivní vyzařování infračerveného záření, má svůj vlastní energetický zdroj 2, který má podobu baterie, umístěné v nosiči 3 terče 4.

Zaměřovač 2 má podobu pouzdra, upevnitelného na zbraň a opatřeného objektivem 6. Uvnitř zaměřovače 2 jsou zabudovány energetický zdroj Ί_, vyhodnocovací jednotka 8 a plošný snímač 9 ío záření v podobě kamery. Dále je zaměřovač 2 opatřen filtrem 11, propouštějícím pouze infračervené záření, umístěným v zaměřovači 2 na trase mezi plošným snímačem 9 záření a bodovým zářičem 5, uvažováno ve funkční poloze zařízení.

Zařízení obsahuje také nutné spojovací prvky a kontakty, které z důvodu názornosti podstaty řešení nejsou na obrázcích znázorněny. Plošný snímač 9 záření je jejich prostřednictvím připojen t5 na vyhodnocovací jednotku 8, která má ve znázorněném příkladu drátově připojen hlásič stavu zamíření ve formě reproduktoru 12. Alternativně nebo přídavně má vyhodnocovací jednotka 8 připojen externí hlásič stavu zamíření ve formě vibračního tělesa 13, opatřeného upevňovacím páskem jakožto prostředkem 14, umožňujícím upevnění na ruce nebo na noze střelce. Vyhodnocovací jednotka 8 je upravena pro vyhodnocení vzdálenosti mezi optimálním a aktuálním zamí20 řením na terč 4 a proměnu signálu hlásiče podle této vzdálenosti.

Zařízení funguje podobně jako předchozí, s tím rozdílem, že zdrojem paprsků infračerveného záření je přímo bodový zářič 5. Na obrázku 3 je pro usnadnění porozumění podstatě nového řešení naznačen i směr vysílaných paprsků záření a pohyb střely ze zbraně 1.

Claims (9)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   25 1. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, určené pro palné zbraně (1) a zahrnující alespoň jedno terčové těleso a alespoň jeden zaměřovač (2), kde terčové těleso tvoří nosič (3), na jehož čelní straně je upevněn vyměnitelný terč (4), a kde zaměřovač (2) tvoří těleso, upevnitelné na zbraň (1), opatřené objektivem (6), energetickým zdrojem (7) a vyhodnocovací jednotkou (8), vyznačující se tím, že nosič (3)je opatřen alespoň jed30 ním bodovým zářičem (5), přičemž zaměřovač (2) je opatřen plošným snímačem (9) světelného a/nebo infračerveného záření.
2. 2. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle nároku l, vyznačující se tím, že bodový zářič (5) na nosiči (
3. 3) je ve formě zdroje pro aktivní vyzařování světelného a/nebo infračerveného záření.

   35 3. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle nároku 2, vyznačující se tím, že bodový zářič (5) je opatřen vlastním energetickým zdrojem (7), umístěným v nosiči (3), přičemž je bodový zářič (5) ve formě vysílače infračerveného záření a zaměřovač (2) je opatřen alespoň jedním filtrem (11), propouštějícím infračervené záření a nepropouštějícím jiné záření, umístěným mezi plošným snímačem (9) záření a bodovým zářičem

   40 (5), uvažováno ve funkční poloze zařízení.
4. 4. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle nároku 1, vyznačující se tím, že bodový zářič (5) na nosiči (3) je ve formě reflexní plochy pro odrážení dopadajících světelných a/nebo infračervených paprsků zpět, přičemž zaměřovač (2) je opatřen alespoň jedním elementem (10) pro přeměnu elektrické energie na záření.

   -4 CZ 22110 Ul
5. 5. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle nároku 4, vyznačující se tím, že element (10) pro přeměnu elektrické energie na záření je ve formě vysílače infračerveného záření, přičemž je zaměřovač (2) opatřen alespoň jedním filtrem (11), propouštějícím infračervené záření a nepropouštějícím jiné záření, umístěným mezi ploš5 ným snímačem (9) a bodovým zářičem (5), uvažováno ve funkční poloze zařízení.
6. 6. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle nároků 4 a 5, vyznačující se tím, že bodový zářič (5) na nosiči (3) je ve formě samolepicí retroreflexní fólie.
7. 7. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle některého z ío nároků lažó, vyznačující se tím, že plošný snímač (9) záření je připojen na vyhodnocovací jednotku (8), která má drátově nebo bezdrátově připojen hlásič stavu zamíření ve formě reproduktoru (12).
8. 8. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle některého z nároků laž7, vyznačující se tím, že plošný snímač (9) záření je připojen na vy15 hodnocovací jednotku (8). která má drátově nebo bezdrátově připojen externí hlásič stavu zamíření ve formě vibračního tělesa (13), opatřeného alespoň jedním prostředkem (14) pro upevnění na ruce střelce.
9. 9. Optoelektronické zaměřovači zařízení, umožňující signalizaci zamíření, podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že vyhodnocovací jednotka (8) je upravena pro vyhod20 nocení vzdálenosti mezi optimálním a aktuálním zamířením na terč (4) a proměnu signálu hlásiče podle této vzdálenosti.