EP2899493B1 - Verfahren zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen in einem Waffensimulator, Waffensimulator zur Ausführung eines solchen Verfahrens, zentraler Steuerrechner eines solchen Waffensimulators und Computerprogramm zum Ablauf auf einem solchen Steuerrechner - Google Patents

Verfahren zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen in einem Waffensimulator, Waffensimulator zur Ausführung eines solchen Verfahrens, zentraler Steuerrechner eines solchen Waffensimulators und Computerprogramm zum Ablauf auf einem solchen Steuerrechner Download PDF

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EP2899493B1
EP2899493B1 EP14193965.2A EP14193965A EP2899493B1 EP 2899493 B1 EP2899493 B1 EP 2899493B1 EP 14193965 A EP14193965 A EP 14193965A EP 2899493 B1 EP2899493 B1 EP 2899493B1
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image display
display unit
weapon simulator
marksman
training
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Thales Deutschland GmbH
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Thales Deutschland GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J9/00—Moving targets, i.e. moving when fired at
    • F41J9/14—Cinematographic targets, e.g. moving-picture targets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/2627—Cooperating with a motion picture projector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/2655—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile in which the light beam is sent from the weapon to the target
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J11/00—Target ranges

Definitions

  • the present invention relates to a method of training the use and deployment of firearms in a weapon simulator.
  • At least one shooter can train on the weapon simulator.
  • the weapon simulator has at least one image display unit for displaying a training scenario and at least one obstacle, behind which the shooter can seek protection during training.
  • the invention also relates to a computer program which is provided for processing on a computing device, in particular on at least one microprocessor, a central control unit of a weapon simulator for training the use and the use of firearms. At least one shooter can train on the weapon simulator.
  • the weapon simulator has at least one image display unit for displaying a training scenario and at least one obstacle behind which the shooter can seek protection during training.
  • the present invention also relates to a central control unit of a weapon simulator for training the use and the use of firearms.
  • the control unit is used to control the process and to evaluate a training session on the weapon simulator.
  • At least one shooter can train on the weapon simulator.
  • the weapon simulator has at least one image display unit for displaying a training scenario and at least one obstacle behind which the shooter can seek protection during training.
  • the present invention relates to a weapon simulator for training the use and deployment of firearms.
  • At least one shooter can train on the weapon simulator.
  • the weapon simulator has at least one image display unit for displaying a training scenario, at least one obstacle behind which the shooter can seek protection during training, and a central control unit.
  • a shooting range is referred to below, on the basis of using converted for training purposes firearms, the use and use of appropriate original weapons can be trained as realistic as possible without blanks or real ammunition must be fired.
  • a weapon simulator is, for example, from the DE 100 42 982 A1 known.
  • a weapon simulator is distributed by the applicant under the name Sagittarius®, which is used, for example, in the German Federal Armed Forces under the name AGSHP (training device shooting simulator handguns / antitank handguns).
  • the remodeled firearms which are commonly used in the known weapon simulators, fire no blanks or real ammunition. Nevertheless, in order to enable as realistic a training as possible, a recoil movement is simulated when the firearms are "fired” by means of compressed air.
  • a converted firearm in the form of a rifle is known in which, when a "shot” is fired, compressed air exits downwardly facing openings in the rifle barrel to force the barrel up to simulate a recoil movement.
  • a switch on the trigger (the so-called. Trigger) a pneumatic valve to control the flow of compressed air to the openings in the gun barrel.
  • a recoil of a converted firearm when "firing" a "shot” by a triggered by compressed air movement of a movably arranged in the firearm slide assembly or a movable closure of the firearm can be realized.
  • the sliding assembly or the shutter is suddenly accelerated and driven against a stop, which simulates recoil.
  • the slide assembly or shutter is pneumatically displaced into a reciprocating motion (a so-called "cycle of motion") that can also simulate the ejection of the fired cartridge and the reloading of a new cartridge from a magazine of the firearm.
  • Such a converted firearm is, for example, from the WO 2004/015357 A2 known. It is conceivable that the sliding arrangement or the closure is accelerated only pneumatically and is driven against the stop and that the movement in the opposite direction by means of a return element, for example. A return spring takes place.
  • the firearm can be connected to a compressor via a pneumatic line be connected, which generates the compressed air.
  • a pneumatic valve is arranged in the firearm, which controls the compressed air supply to a pneumatic system of the firearm.
  • the pneumatic system may include pneumatic lines or channels, pneumatic valves, a pneumatically actuated slide assembly, and / or a pneumatically actuable shutter.
  • the pneumatic valve disposed in the firearm is opened so that compressed air may flow into the pneumatic system of the firearm to effect the reciprocal movement of the sliding assembly or closure.
  • a relatively high pressure is constantly applied to the pneumatic line during training on the weapon simulator.
  • the firearm can be connected to the compressed air supply via a pneumatic line to a controlled compressed air supply unit (so-called Weapon Connection Box) of the weapon simulator, which in turn is connected to the compressor.
  • the compressed air supply unit may be part of a central control unit of the weapon simulator, the Control of the process and is designed to evaluate a training session on the weapon simulator.
  • the compressed air supply unit includes a pneumatic valve that controls the supply of compressed air to the pneumatic line and further to the pneumatic system of the firearm.
  • a corresponding sensor signal is transmitted to the compressed air supply unit, which opens the valve and briefly allows compressed air to flow into the pneumatic line and the pneumatic system of the firearm to effect the reciprocation of the slide assembly or closure. Thereafter, the valve closes again and the pneumatic line is depressurized again. In this case, so only during the "firing" of a shot of the full pressure on the pneumatic line.
  • the firearm for compressed air supply have an internal compressed air reservoir, which can deliver controlled via a pneumatic valve compressed air to the pneumatic system of the firearm.
  • the compressed air reservoir is either removably disposed in the weapon, so that an empty reservoir removed and a new, filled with compressed air reservoir can be used, or the reservoir has an externally accessible port on which it from time to time, eg. About a connectable pneumatic line, can be filled with compressed air.
  • One removable compressed air reservoir is, for example, part of a reusable magazine which can be detachably inserted into a magazine receptacle of the firearm.
  • Such a firearm is, for example, from the US 6,854,480 B2 and the US 7,306,462 B2 known.
  • Actuation of the trigger of the firearm may open the pneumatic valve and allow pressurized air to flow into the pneumatic system of the firearm to effect the reciprocal movement of the slide assembly or closure.
  • the shooter can move freely in the weapon simulator and is not limited by a pneumatic line in its radius of movement.
  • an internal pneumatic actuating device for actuating the sliding arrangement or the closure of the firearm, which has a closed hydraulic circuit.
  • the pneumatic system can be limited to the actuator; in the firearm no pneumatic components must be provided.
  • the actuator may include a movable cam member which is moved over the pneumatic system of the actuator upon "firing" a "shot” with the converted firearm.
  • the driver element can engage the slide assembly or shutter and translate it into a reciprocating motion.
  • the Actuating device is preferably formed separately from the firearm and can, for example, in the manner of a magazine, inserted into a magazine receptacle of the firearm and releasably secured therein.
  • a firearm is, for example, from the EP 2 385 337 A2 known.
  • the converted firearm can use compressed air cartridges for compressed air supply. These are used as conventional sharp cartridges directly into the chamber of the firearm or in a magazine, from where they are then loaded individually during operation of the firearm in the chamber.
  • the compressed air cartridges have an internal compressed air reservoir which communicates with the environment via valve means integrated in the cartridge. In the compressed air reservoir compressed air is contained, which can be discharged by opening the valve means to the environment.
  • the valve means of the compressed air cartridge located in the chamber are opened so that the compressed air contained in the compressed air reservoir can escape into the pneumatic system of the firearm to effect a cycle of movement of the sliding assembly or the closure.
  • the "fired" cartridge may be ejected from the chamber and a new cartridge from the magazine loading the chamber.
  • Such converted firearm is, for example, from the applicant filed on 27.11.2013 at the German Patent and Trademark Office DE 10 2013 224 209 known. Also in the WO 2004/015357 A2 is described such a converted firearm.
  • a compressed air cartridge for compressed air supply to a converted firearm a particularly realistic simulation of the use and use of the firearm is possible.
  • the training scenarios include, for example, shooting at stationary or moving targets, shooting at any desired goals, an indoor or outdoor training session, a practice-oriented training scenario, for example, a fight against virtual enemies that can be displayed on the image display unit.
  • the "firing" of the converted firearm triggers the emission of a light beam, in particular a laser beam, whose course corresponds to the trajectory of a projectile fired with a corresponding real firearm.
  • the weapon simulator comprises at least one camera, which is arranged at a distance from the image display unit and directed onto it. The camera captures the image display unit and light spots imaged thereon. By evaluating the from the at least one camera captured images can be determined whether the shooter has met his goal or not and the training session to be evaluated.
  • the present invention has the object to provide a way for a particularly realistic training of shooters on a weapon simulator, in particular to be able to train a cover search of the shooter.
  • a position of the at least one shooter with respect to at least one obstacle of the weapon simulator is detected on the basis of at least one camera arranged in the region of the at least one image display unit and detecting the at least one shooter.
  • the image display unit may be a screen onto which the training scenario is projected, for example, by means of a beamer.
  • the image display unit can also comprise at least one screen (for example an LCD, LED, OLED or plasma flat panel display) on which the training scenario is displayed.
  • each shooting lane has a picture display unit, each shooting lane does not have to have a separate picture display unit.
  • a picture display unit designed as a screen to cover the width of several Shooting lanes, in particular over the entire width of all shooting lanes, extends.
  • a screen to extend across the width of a plurality of shooting lanes or for a shooting lane to comprise a plurality of monitors arranged side by side and / or one above the other.
  • the further camera is arranged in the region, that is to say in the vicinity of the image display unit. It is conceivable, for example, the arrangement of the camera at an upper edge of the image display device.
  • Evaluation criteria can be, for example, the speed with which the shooter has taken cover behind an obstacle after the representation of a virtual opponent on the image display unit, the shooter's behavior when moving out of cover to resume the active fight against the virtual opponent, etc.
  • IR infrared
  • passive IR cameras which capture a thermal image of the shooter. This allows a relatively simple evaluation of the recorded images, as a real obstacle behind which a shooter seeks coverage, which significantly reduces the radiated heat of the shooter who has reached the IR camera. This makes it relatively easy to determine if parts of the shooter and if so what parts next to the obstacle protrude.
  • any converted firearms in particular with an arbitrarily configured compressed air supply
  • any converted firearms which have an independent compressed air supply of whatever kind and are not coupled via a pneumatic line to a compressor or a compressed air supply unit. It's even grateful to use firearms in the weapon simulator that shoot live ammunition or blanks. Even with the use of such firearms in a weapon simulator, the present invention has the advantages mentioned.
  • At least one virtual opponent be displayed on the at least one image display unit and that the at least one shooter be obscured by the at least one obstacle to such an extent that the at least one observer is obscured by the at least one further camera Obstacle that can give the at least one shooter sufficient protection against attacks of the virtual opponent.
  • One can speak of a sufficient cover of the shooter if the cover has gone to cover after the beginning of the representation of the virtual opponent quickly cover and no important parts of the shooter, for example, head, hands, arms, legs or feet, protrude next to the obstacle , When assessing whether parts of the shooter protrude next to the obstacle, it is preferable to assume the position and the view of the virtual opponents on the obstacle.
  • the Evaluate image display unit training scenarios with respect to the current position of the virtual opponents and to determine the current position of displayed on the image display unit virtual opponents.
  • the position or view of a virtual opponent on the image display unit can be determined at any time by suitable evaluation of the captured images, even if the cameras are located at a different position than the virtual opponent.
  • the at least one further camera is movably arranged in the region of the at least one image reproduction unit and that the at least one further camera follows a movement of the at least one shooter.
  • the current position of the at least one shooter of the weapon simulator can be determined by suitable evaluation of the images taken by the further cameras.
  • the other cameras are preferably positioned or pivoted so that they are directed to the shooter. This is referred to as a shooter-directed camera when an optical axis of the camera passes through or is directed towards the shooter or in the vicinity of the shooter.
  • the at least one further camera for detecting the position of a shooter in the weapon simulator is moved linearly along an edge of the at least one image display unit or pivoted about at least one axis of rotation lying in a surface extension of the at least one image display unit.
  • a linear movement of the further camera in this context also includes a slightly curved trajectory, which runs along the edge of a curved image display unit.
  • the at least one further camera is movably arranged in the region of the at least one image reproduction unit and the at least one camera follows a movement of at least one virtual opponent on the at least one image reproduction unit. Accordingly, the position or view of a virtual opponent can be determined at any time by suitable evaluation of the images displayed on the image display unit.
  • the other cameras are preferably positioned or pivoted so that they are directed from the perspective of a virtual opponent to a shooter of the weapon simulator.
  • the at least one further camera along an areal extent of the at least one Image display unit moved linearly. In this case, the camera can be moved along the edge of the image display unit.
  • the image display unit is designed to be partially translucent and that the at least one further camera is arranged behind the image display unit from the point of view of the shooter and takes pictures of the shooter through the image display unit.
  • the training scenarios are displayed on the image display unit on the shooter-facing side.
  • the computer program be programmed to evaluate at least one image recorded in the region of the at least one image display unit and taken by the at least one shooter Determine position of the at least one shooter with respect to at least one arranged in the weapon simulator obstacle when the computer program runs on the computing device of the central control unit.
  • the computer program is programmed to evaluate images taken by the at least one further camera of the weapon simulator in order to determine whether the at least one shooter is covered by the at least one obstacle so far that the at least one obstacle the at least one shooter can provide sufficient protection or cover against attacks by at least one virtual opponent shown on the at least one image display unit.
  • the computer program is programmed to change a position and / or an orientation of the at least one further camera as a function of a current position of at least one virtual opponent on the at least one image display unit.
  • the central control unit of a weapon simulator of the type mentioned it is proposed on the basis of the central control unit of a weapon simulator of the type mentioned that the central control unit has means for carrying out a method according to the invention.
  • the means for carrying out the method include a computing device, in particular at least one microprocessor, and a computer program that can run on the computing device and is programmed to execute the method when the computer program runs on the computing device ,
  • a weapon simulator for training the use and the use of firearms of the aforementioned type is proposed, which in addition to the at least one camera for determining hits and the training success of the shooter at least one in the region of at least one image display unit arranged and the at least one shooter comprising further camera which detects a position of the at least one shooter with respect to at least one arranged in the weapon simulator obstacle.
  • the weapon simulator has a central control unit according to the invention.
  • FIG. 1 an inventive weapon simulator is designated in its entirety by the reference numeral 1.
  • the weapon simulator 1 serves to enable a shooter 2 a cost-effective, environmentally sound, efficient and realistic as possible training the use and use of any firearms.
  • the firearm includes, for example, a pistol, a rifle, a bazooka, a hand grenade or similar.
  • FIG. 1 is exemplified a shooter 2 associated firearm 3 symbolically.
  • the weapon simulator 1 more than the illustrated one shooter 2 can train at the same time. If several shooters 2 then several shooting lanes would be arranged side by side.
  • a weapon simulator 1 is shown with only one shooting lane.
  • the weapon simulator 1 further comprises at least one image reproduction unit 4 arranged at a distance from the shooters 2 for displaying a specific training scenario.
  • the image display unit may, for example, be embodied as a screen on which the training scenario for the shooter 2 of the corresponding shooting track is projected or as at least one screen (for example LCD, LED, OLED or plasma flat panel display) the training scenario is displayed. Subsequently, only one or the Image reproduction unit 4 spoken, which should also be included with several image display units 4 of the weapon simulator 1.
  • original firearms 3 which fire real ammunition, instead of the image display unit 4 a real training scenario, for example. In the form of stationary or moving targets, available.
  • the weapon simulator 1 comprises at least one camera 5, which is arranged at a distance from the image display unit 4.
  • two cameras 5 are provided which detect the image display unit 4 and generate corresponding images. By evaluating these images, it can be determined whether or not the shooter 2 has met targets shown as part of the training scenario during the current training session on the image display unit 4, and the success of the training session and the qualification of the shooter 2 are determined.
  • the firearms 3 used in the weapon simulator 1 preferably emit a laser beam to represent by means of a light spot a Vorvortician the firearm 3 or a turning point of a simulated projectile on the image display unit 4.
  • the evaluation of the images taken by the cameras 5 includes, for example, the detection of the light spot, the determination of the position of the light spot and a comparison with the at the time of the simulated "firing" illustrated training scenario.
  • the weapon simulator 1 comprises at least one obstacle 6, behind which the shooter 2 can seek protection or cover during training.
  • the obstacle 6 may be located anywhere on the shooting path of the weapon simulator.
  • the obstacle 6 may include, for example, a building, a vehicle, vegetation (eg trees, bushes, hedges) or any other objects (eg a box, a barrel, a wall, a ditch).
  • vegetation eg trees, bushes, hedges
  • any other objects eg a box, a barrel, a wall, a ditch.
  • the opponent 7 is shown only symbolically in FIG. 6, but it is part of the training scenario shown on the image display unit 4.
  • the opponent 7 may, for example, an enemy soldier, an attacking aircraft, an attacking helicopter, an approaching terrorist who may be disguised as a civilian, or similar. include.
  • the opponent 7 can simulate an attack on the shooter 2 in any way. It is conceivable, for example, an attack by means of a knife, a virtual firearm, a grenade or bomb attack,
  • the present invention proposes for the first time a weapon simulator 1 in which this is possible.
  • the weapon simulator 1 has at least one further camera 10, which is arranged in the region of the image display unit 4 and detects the shooter 2.
  • the at least one further camera 10 is directed towards the shooter 2 or the obstacle 6.
  • the FIG. 2 two further cameras 10 are provided, which are located immediately in front of the image display unit 4 are arranged.
  • the further cameras 10 may also be arranged at a distance from the image display unit 4.
  • the cameras 10 detect, starting from the image display unit 4, the shooting track associated with the shooter 2 or at least a part thereof.
  • the orientation of the other cameras 10 is approximately opposite to the detection direction of the cameras 5. It is crucial that the other cameras 10 can record the in-coverage of the shooter 2 behind the obstacle 6.
  • three-dimensional information can be generated from the two-dimensional images themselves, so that, for example, the distance of the shooter 2 to the obstacle 6 in a direction transverse to the main extension plane of the image display unit 4 can be determined.
  • the images acquired by the further cameras 10 can be evaluated in any manner in order to be able to evaluate the coverage of the shooter 2.
  • it is intended to determine a period of time which elapses after a first representation of the virtual opponent 7 on the image display unit 4 and the time at which the shooter 2 takes cover.
  • it can be determined whether the shooter 2 has chosen the best possible cover, or whether he might not have sought better protection behind another obstacle 6, for example because this obstacle 6 would have been closer or bigger or more stable.
  • it can also be determined whether the shooter 2 has sufficiently taken cover in order to offer the virtual opponent 7 no more attack points. For this purpose, for example, those parts of the body of the protected shooter 2 can be determined, which are still visible from the point of view of the virtual opponent 7 next to, below or above the obstacle 6, behind which the shooter 2 coverage.
  • the further cameras 10 are movable in at least one direction, preferably in two directions in the plane of the surface extension of the image display unit 4.
  • the image display unit 4 comprises a semi-transparent or semi-reflective material, so that on the front side facing the shooter 2 the images of the training scenario (with the at least one virtual opponent 7) can be displayed and the other cameras 10 in the plane of the surface extension of the image display unit 4 are arranged so as to be invisible to the shooter 2 on the rear side.
  • the cameras 10 could be moved such that their position on the surface of the image display unit 4 at all times corresponds to the current position of the virtual opponent 7 on the image display unit 4 (movement in direction A and perpendicular thereto and parallel to the surface extension of the image display unit 4).
  • the view of another camera 10 always corresponds to the view that a virtual opponent 7 would have on the shooter 2.
  • FIG. 2 Such an embodiment is in FIG. 2 shown.
  • the weapon simulator 1 may have a central control unit 11 for controlling and coordinating the sequence and for evaluating a training session.
  • the control unit comprises at least one computing device 12, for example in the form of a microprocessor, on which a computer program 13 can be executed.
  • the computer program 13 is stored on a memory element 14 of the control unit 11 and is transmitted to the processing unit in order to execute, in sections or as a whole.
  • the control unit 11 with the firearm 3 and possibly with other firearms of other shooters who train at the same time on the weapon simulator 1 be connected via a connection 15.
  • the connection 15 may comprise at least one electrical line or wireless, for example. In the form of an infrared or a wireless connection, be formed.
  • the firearm 3 can have various sensors in order to detect a current operating state and various operating parameters of the firearm 3 and to generate corresponding sensor signals.
  • the sensors may include, for example, a trigger sensor, a magazine sensor, a closure sensor, a tilt sensor, etc. They can be designed as optical, capacitive, inductive or other sensors.
  • the sensor signals can be transmitted to the central control unit 11 of the weapon simulator 1 and used there for the control, coordination and evaluation of the training units.
  • the connection 15 may have its own transmission connection (eg a separate line or a separate radio channel) for the transmission of each sensor signal.
  • the connection 15 comprises a bus system in which a transmission connection is used for transmitting a plurality of sensor signals.
  • the central control unit 11 can generate control signals for the firearm 3 of the shooter 2 or for actuators (for example electromagnetic valves) of the firearm 3 as a function of the received sensor signals.
  • the actuators for example, the hydraulic or pneumatic system of the firearm 3 can be activated to trigger a simulated shot.
  • the control signals can also be generated on the basis of further parameters, which are input, for example, by the shooter 2 or a coordinator who prescribes and monitors the training unit, in advance by means of a human-machine interface (HMI). These parameters include, for example, a degree of difficulty of the training unit, a level of the shooter 2, the type and duration of the training session, etc.
  • the control signals can also be transmitted via the connection 15 to the firearm 3.
  • a separate transmission connection for example a separate line or a separate radio channel
  • the transmission connection of the connection 15 allows bi-directional information transmission.
  • the central control unit 11 can also be connected via connections 21 to the cameras 5 for determining the success of the training unit and the qualification of the shooter 2. These connections 21 may be formed wired or wireless.
  • the of The images taken by the cameras 5 are evaluated for evaluation of the training unit by, for example, detecting a light spot on the image display unit 4 and comparing the position of the light spot with a position of a target displayed on the image display unit 4 at the time of "firing". This evaluation can likewise be carried out by the control unit 11 or realized by a computer program running on the computing device 12.
  • the images of the training scenarios displayed on the image display unit 4 can be predetermined by the control unit 11 and transmitted to the image display unit 4 via a connection 22.
  • the central control unit 11 is connected via connections 23 to the other cameras 10.
  • the compounds 23 may be formed wired or wireless.
  • the control unit 11 can receive the images of the shooter 2 or of the obstacle 6 recorded by the further cameras 10 in order to then evaluate them.
  • Control signals for moving the cameras 10 to corresponding actuators (not shown) of the cameras 10 can also be transmitted via the connections 23. This means that the entire process according to the invention can be carried out in the central Control unit 11 of the weapon simulator 1 or be implemented by the running there computer program 13.
  • a connection for transmitting power may be further provided between the firearm 3 and an energy source.
  • the energy source can, for example, be integrated in the central control unit 11. In this case, a separate line can be provided for energy transmission, or else the energy transmission also takes place via the connection 15.
  • firearm 3 When used in the illustrated embodiment of the weapon simulator 1 firearm 3 is a rebuilt for training purposes firearm instead of live ammunition or blanks by compressed air recoil when "firing" the firearm 3 by reciprocating a sliding assembly or a closure of Simulate firearm 3. A cycle of movement of the slide assembly or the shutter of the firearm 3 may also simulate reloading the firearm 3.
  • the compressed air supply of the firearm 3 can be done by means of internal, arranged in the firearm 3, or external, outside the firearm 3 arranged compressed air sources.
  • Internal compressed air sources are, for example, a compressed air reservoir present in a converted magazine of the firearm 3 or a compressed air cartridge which has a compressed air reservoir in its interior.
  • External compressed air sources can be connected to the firearm 3, for example, by means of a pneumatic line 16. It is conceivable to connect the firearm 3 directly or indirectly via an externally controlled compressed air supply unit 17 (so-called Weapon Connection Box) to a compressor 18. This latter embodiment is in FIG. 1 shown.
  • the advantage of this embodiment is that the pneumatic line 16 is only briefly under pressure when a simulated shot is "fired".
  • the compressed air supply unit 17 can receive sensor signals via a data communication connection 19 either directly or indirectly via the central control unit 11 from the firearm 3.
  • a data transmission via the connection 19 can be wired or wireless, eg. By radio or optical, done. If the sensor signals indicate an actuation of a trigger of the firearm 3 and if necessary further operating parameters are met (eg magazine inserted in magazine receptacle, one-time actuation of the closure prior to the first shot of a training unit, etc.), a pneumatic valve 20 becomes the compressed air supply unit 17 is activated and the valve 20 is opened for a short time.
  • the control signals for the valve 20 can be generated by the compressed air supply unit 17 or by the central control unit 11. By opening the valve 20, the line 16 and the pneumatic system of the firearm 3 is briefly put under pressure and a "firing" simulated.
  • FIG. 3 is a view of the obstacle 6 and behind it partially hiding shooter 2 from the perspective of a virtual opponent 7 shown. Since the other cameras 10 are movable so that they can always follow the position of the virtual opponent 7 on the image display unit 4, the view is the same FIG. 3 the image taken by one of the cameras 10.
  • This area 24 comprises an arbitrary body part of the shooter 2, for example the head. If the virtual opponent 7 was a real opponent, he could Protect 2 attack in the area 24, which could have been avoided by a good coverage. In this case, the obstacle 6 does not give the shooter 2 sufficient protection against attacks by the virtual opponent 7.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen in einem Waffensimulator. Auf dem Waffensimulator kann mindestens ein Schütze trainieren. Der Waffensimulator weist mindestens eine Bildwiedergabeeinheit zur Darstellung eines Trainingsszenarios und mindestens ein Hindernis auf, hinter dem der Schütze im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm, das zur Abarbeitung auf einem Rechengerät, insbesondere auf mindestens einem Mikroprozessor, einer zentralen Steuerungseinheit eines Waffensimulators zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen vorgesehen ist. Auf dem Waffensimulator kann mindestens ein Schütze trainieren. Der Waffensimulator weist mindestens eine Bildwiedergabeeinheit zur Darstellung eines Trainingsszenarios und mindestens ein Hindernis auf, hinter dem der Schütze im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch eine zentrale Steuerungseinheit eines Waffensimulators zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen. Die Steuerungseinheit dient zur Steuerung des Ablaufs und zur Auswertung einer Trainingseinheit auf dem Waffensimulator. Auf dem Waffensimulator kann mindestens ein Schütze trainieren. Der Waffensimulator weist mindestens eine Bildwiedergabeeinheit zur Darstellung eines Trainingsszenarios und mindestens ein Hindernis auf, hinter dem der Schütze im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann.
  • Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung einen Waffensimulator zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen. Auf dem Waffensimulator kann mindestens ein Schütze trainieren. Der Waffensimulator weist mindestens eine Bildwiedergabeeinheit zur Darstellung eines Trainingsszenarios, mindestens ein Hindernis, hinter dem der Schütze im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann, und eine zentrale Steuerungseinheit auf.
  • Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen in einem entsprechenden computergesteuerten Waffensimulator ist aus der Patentschrift US 5 980 254 bekannt, die den Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung bildet.
  • Aufgrund der tödlichen Gefahren, die vom Betrieb von Feuerwaffen ausgehen, ist es unerlässlich, dass die Benutzung von Feuerwaffen umfangreich trainiert wird. Ein solches Training umfasst häufig das Abfeuern von Platzpatronen oder echter Munition. Ein hoher Lärmpegel, Hülsen und andere Rückstände von abgefeuerten Patronen, gesundheitsschädliche verbrannte Pulvergase, Umweltbeschränkungen, hohe Kosten und eine allgemeine Gefahr für den Schützen und umstehende Personen, bspw. anderes Schützen, die zeitgleich auf dem Waffensimulator trainieren, oder einen Koordinator der Trainingseinheit, sind wesentliche Nachteile hinsichtlich der Verwendung von Platzpatronen oder realer Munition.
    Um diese Nachteile zu überwinden, sind im Stand der Technik Waffensimulatoren vorgestellt worden, auf denen die Benutzung und der Einsatz von beliebigen Feuerwaffen möglichst realitätsnah trainiert werden kann. Als ein Waffensimulator wird nachfolgend ein Schießstand bezeichnet, auf dem mit Hilfe von zu Trainingszwecken umgebauten Feuerwaffen die Benutzung und der Einsatz entsprechender Originalwaffen möglichst realitätsnah trainiert werden kann, ohne dass Platzpatronen oder reale Munition verschossen werden muss. Ein solcher Waffensimulator ist bspw. aus der DE 100 42 982 A1 bekannt. Ferner wird von der Anmelderin unter dem Namen Sagittarius® ein Waffensimulator vertrieben, der bspw. bei der deutschen Bundeswehr unter der Bezeichnung AGSHP (Ausbildungsgerät Schießsimulator Handwaffen/ Panzerabwehrhandwaffen) eingesetzt wird.
  • Die umgebauten Feuerwaffen, die bei den bekannten Waffensimulatoren üblicherweise Anwendung finden, feuern keine Platzpatronen oder reale Munition ab. Um dennoch ein möglichst realitätsnahes Training zu ermöglichen, wird beim "Abfeuern" der Feuerwaffen mittels Druckluft eine Rückstoßbewegung simuliert. Aus der US 4,302,190 ist bspw. eine umgebaute Feuerwaffe in Form eines Gewehres bekannt, bei der beim Auslösen eines "Schusses" Druckluft aus nach unten weisenden Öffnungen in dem Gewehrlauf tritt, um den Lauf zur Simulation einer Rückstoßbewegung nach oben zu zwingen. Dabei betätigt ein Schalter am Auslöser (dem sog. Abzug) ein Pneumatikventil, um den Durchfluss der Druckluft zu den Öffnungen in dem Gewehrlauf zu kontrollieren.
  • Ferner kann ein Rückstoß einer umgebauten Feuerwaffe beim "Abfeuern" eines "Schusses" durch eine mittels Druckluft ausgelöste Bewegung einer in der Feuerwaffe bewegbar angeordneten Gleitanordnung oder eines bewegbaren Verschlusses der Feuerwaffe realisiert werden. Dabei wird die Gleitanordnung bzw. der Verschluss schlagartig beschleunigt und gegen einen Anschlag gefahren, was den Rückstoß simuliert. Insbesondere wird die Gleitanordnung oder der Verschluss beim Betätigen des Auslösers pneumatisch in eine Hin- und Herbewegung (in einen sog. Bewegungszyklus) versetzt, die zudem das Auswerfen der abgefeuerten Patrone und das Nachladen einer neuen Patrone aus einem Magazin der Feuerwaffe simulieren kann. Eine solche umgebaute Feuerwaffe ist bspw. aus der WO 2004/015357 A2 bekannt. Es ist denkbar, dass die Gleitanordnung bzw. der Verschluss lediglich pneumatisch beschleunigt und gegen den Anschlag gefahren wird und dass die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung mittels eines Rückstellelements, bspw. einer Rückstellfeder, erfolgt.
  • Zur Versorgung der umgebauten Feuerwaffe mit Druckluft sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. Zum einen kann die Feuerwaffe über eine Pneumatikleitung an einen Kompressor angeschlossen sein, der die Druckluft erzeugt. In diesem Fall ist in der Feuerwaffe ein Pneumatikventil angeordnet, das die Druckluftzufuhr zu einem pneumatischen System der Feuerwaffe steuert. Das pneumatische System kann u.a. Pneumatikleitungen oder -kanäle, Pneumatikventile, eine pneumatisch betätigbare Gleitanordnung und/oder einen pneumatisch betätigbaren Verschluss umfassen. Beim Betätigen des Auslösers der Feuerwaffe wird das in der Feuerwaffe angeordnete Pneumatikventil geöffnet, so dass Druckluft in das pneumatische System der Feuerwaffe strömen kann, um die Hin- und Herbewegung der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses zu bewirken. Zur Betätigung der bewegbaren Gleitanordnung bzw. des bewegbaren Verschlusses sollte in dem pneumatischen System der Feuerwaffe ein Druck von etwa 10 bar anliegen, in der Pneumatikleitung dann ein entsprechend größerer Druck. In dem beschriebenen Fall liegt während des Trainings auf dem Waffensimulator ständig ein relativ hoher Druck an der Pneumatikleitung an.
  • Ferner kann die Feuerwaffe zur Druckluftversorgung über eine Pneumatikleitung an eine gesteuerte Druckluftversorgungseinheit (sog. Weapon Connection Box) des Waffensimulators angeschlossen sein, die ihrerseits an den Kompressor angeschlossen ist. Die Druckluftversorgungseinheit kann Teil einer zentralen Steuerungseinheit des Waffensimulators sein, die zur Steuerung des Ablaufs und zur Auswertung einer Trainingseinheit auf dem Waffensimulator ausgebildet ist.
    Die Druckluftversorgungseinheit umfasst ein Pneumatikventil, das die Druckluftzufuhr zu der Pneumatikleitung und weiter zu dem pneumatischen System der Feuerwaffe steuert. Beim Betätigen des Auslösers der Feuerwaffe wird ein entsprechendes Sensorsignal an die Druckluftversorgungseinheit übermittelt, die das Ventil öffnet und kurzzeitig Druckluft in die Pneumatikleitung und das pneumatische System der Feuerwaffe strömen lässt, um die Hin- und Herbewegung der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses zu bewirken. Danach schließt das Ventil wieder und die Pneumatikleitung ist wieder drucklos. In diesem Fall liegt also nur während des "Abfeuerns" eines Schusses der volle Druck an der Pneumatikleitung an.
  • Außerdem kann die Feuerwaffe zur Druckluftversorgung ein internes Druckluftreservoir aufweisen, das gesteuert über ein Pneumatikventil Druckluft an das pneumatische System der Feuerwaffe abgeben kann. Das Druckluftreservoir ist entweder entnehmbar in der Waffe angeordnet, so dass ein leeres Reservoir entnommen und ein neues, mit Druckluft befülltes Reservoir eingesetzt werden kann, oder das Reservoir weist einen von außen zugänglichen Anschluss auf, über den es von Zeit zu Zeit, bspw. über eine anschließbare Pneumatikleitung, mit Druckluft befüllt werden kann. Ein entnehmbares Druckluftreservoir ist bspw. Teil eines in eine Magazinaufnahme der Feuerwaffe lösbar einsetzbaren umgebauten Magazins. Eine solche Feuerwaffe ist bspw. aus der US 6,854,480 B2 und der US 7,306,462 B2 bekannt. Ein Betätigen des Auslösers der Feuerwaffe kann das Pneumatikventil öffnen und Druckluft in das pneumatische System der Feuerwaffe strömen lassen, um die Hin- und Herbewegung der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses zu bewirken. Mit einer solchen umgebauten Feuerwaffe kann sich der Schütze frei im Waffensimulator bewegen und ist nicht durch eine Pneumatikleitung in seinem Bewegungsradius beschränkt.
  • Darüber hinaus ist es denkbar, zur Betätigung der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses der Feuerwaffe eine interne pneumatische Betätigungsvorrichtung vorzusehen, die einen geschlossenen Hydraulikkreislauf aufweist. Das pneumatische System kann dabei auf die Betätigungsvorrichtung beschränkt werden; in der Feuerwaffe müssen keine pneumatischen Bauteile vorgesehen werden. Die Betätigungsvorrichtung kann ein bewegbares Mitnehmerelement aufweisen, das beim "Abfeuern" eines "Schusses" mit der umgebauten Feuerwaffe über das pneumatische System der Betätigungsvorrichtung bewegt wird. Das Mitnehmerelement kann mit der Gleitanordnung bzw. dem Verschluss in Eingriff treten und in eine Hin- und Herbewegung versetzen. Die Betätigungsvorrichtung ist vorzugsweise separat von der Feuerwaffe ausgebildet und kann, bspw. nach Art eines Magazins, in eine Magazinaufnahme der Feuerwaffe eingesetzt und darin lösbar befestigt werden. Eine solche Feuerwaffe ist bspw. aus der EP 2 385 337 A2 bekannt.
  • Schließlich kann die umgebaute Feuerwaffe zur Druckluftversorgung Druckluftpatronen verwenden. Diese werden wie herkömmliche scharfe Patronen direkt in die Kammer der Feuerwaffe oder in ein Magazin eingesetzt, von wo aus sie dann während des Betriebs der Feuerwaffe einzeln in die Kammer geladen werden. Die Druckluftpatronen weisen einen internen Druckluftspeicher auf, der über in der Patrone integrierte Ventilmittel mit der Umgebung in Verbindung steht. In dem Druckluftspeicher ist Druckluft enthalten, die durch Öffnen der Ventilmittel an die Umgebung abgegeben werden kann. Beim Betätigen des Auslösers der Feuerwaffe werden die Ventilmittel der in der Kammer befindlichen Druckluftpatrone geöffnet, so dass die in dem Druckluftspeicher enthaltene Druckluft in das pneumatische System der Feuerwaffe entweichen kann, um einen Bewegungszyklus der Gleitanordnung bzw. des Verschlusses zu bewirken. Im Rahmen des Bewegungszyklus der Gleitanordnung oder des Verschlusses kann die "abgefeuerte" Patrone aus der Kammer ausgeworfen und eine neue Patrone aus dem Magazin die die Kammer geladen werden. Eine solche umgebaute Feuerwaffe ist bspw. aus der von der Anmelderin am 27.11.2013 beim Deutschen Patent- und Markenamt eingereichten DE 10 2013 224 209 bekannt. Auch in der WO 2004/015357 A2 ist eine solche umgebaute Feuerwaffe beschrieben. Bei Verwendung einer Druckluftpatrone zur Druckluftversorgung einer umgebauten Feuerwaffe ist eine besonders realitätsnahe Simulation der Benutzung und des Einsatzes der Feuerwaffe möglich.
  • Auf der Bildwiedergabeeinheit eines Waffensimulators können nahezu beliebige Trainingsszenarien dargestellt werden. Die Trainingsszenarien umfassen bspw. ein Schießen auf stationäre oder bewegte Ziele, ein Schießen auf beliebig ausgestaltete Ziele, eine Indoor- oder Outdoor-Trainingseinheit, ein praxisorientiertes Trainingsszenario, bspw. ein Kampf gegen virtuelle Gegner, die auf der Bildwiedergabeeinheit dargestellt werden können. Das "Abfeuern" der umgebauten Feuerwaffe löst das Aussenden eines Lichtstrahls, insbesondere eines Laserstrahls, aus, dessen Verlauf der Flugbahn eines mit einer entsprechenden realen Feuerwaffe abgefeuerten Projektils entspricht. Der Waffensimulator umfasst mindestens eine Kamera, die in einem Abstand zu der Bildwiedergabeeinheit angeordnet und auf diese gerichtet ist. Die Kamera erfasst die Bildwiedergabeeinheit und darauf abgebildete Lichtpunkte. Durch Auswerten der von der mindestens einen Kamera erfassten Bilder kann ermittelt werden, ob der Schütze sein Ziel getroffen hat oder nicht und die Trainingseinheit ausgewertet werden.
  • Insbesondere bei Verwendung von umgebauten Feuerwaffen, die eine unabhängige Druckluftversorgung aufweisen und somit nicht über Pneumatikleitungen mit einem Kompressor oder einer Druckluftversorgungseinrichtung verbunden sind, ist eine freie Bewegung eines Schützen in dem Waffensimulator im Rahmen der Trainingseinheit möglich. Die Bewegung des Schützen kann dabei abhängig von dem auf der Bildwiedergabeeinheit dargestellten Trainingsszenario sein. Auf diese Weise kann die Benutzung und der Einsatz von Feuerwaffen besonders realitätsnah trainiert werden, bspw. in Form eines Geiselbefreiung oder eines Häuserkampfes. Ein wichtiger Trainingsaspekt ist in diesem Zusammenhang, dass der Schütze lernt, Hindernisse als Schutz vor Angriffen eines Gegners zu erkennen und sich zum richtigen Zeitpunkt im richtigen Maße dahinter zu verbergen. Dies ist ein besonders wichtiger Trainingsaspekt, da anders als beim Trainieren der Schießleistung eines Schützen, eine gute Deckung über Leben oder Tod des Schützen selbst entscheidet. Ein solches Training ist mit den bekannten Waffensimulatoren bisher nicht möglich.
  • Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit für ein besonders realitätsnahes Training von Schützen auf einem Waffensimulator zu schaffen, insbesondere um eine Deckungssuche des Schützen trainieren zu können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass anhand von mindestens einer im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit angeordneten und den mindestens einen Schützen erfassenden Kamera eine Position des mindestens einen Schützen bezüglich mindestens eines Hindernisses des Waffensimulators erfasst wird.
  • Die Bildwiedergabeeinheit kann eine Leinwand sein, auf die das Trainingsszenario bspw. mittels eines Beamers projiziert wird. Die Bildwiedergabeeinheit kann aber auch mindestens einen Bildschirm (z.B. einen LCD-, LED-, OLED- oder Plasma-Flat Panel Display) umfassen, auf dem das Trainingsszenario dargestellt wird. Obwohl zwar jede Schießbahn über eine Bildwiedergabeeinheit verfügt, muss nicht jede Schießbahn über eine separate Bildwiedergabeeinheit verfügen. So ist es bspw. denkbar, dass sich eine als Leinwand ausgebildete Bildwiedergabeeinheit über die Breite mehrerer Schießbahnen, insbesondere über die gesamte Breite sämtlicher Schießbahnen, erstreckt. Ebenso wäre es denkbar, dass sich ein Bildschirm über die Breite mehrerer Schießbahnen erstreckt oder aber eine Schießbahn mehrere neben- und/oder übereinander angeordnete Bildschirme umfasst.
  • Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, zusätzlich zu der mindestens einen Kamera zur Ermittlung eines Schießergebnisses des Schützen mindestens eine weitere Kamera in dem Waffensimulator vorzusehen welche in dem Waffensimulator so angeordnet und ausgerichtet ist, dass sie die Position des Schützen in dem Waffensimulator erfassen kann. Die weitere Kamera ist erfindungsgemäß im Bereich, also in der Nähe der Bildwiedergabeeinheit angeordnet. Denkbar ist bspw. die Anordnung der Kamera an einem oberen Rand der Bildwiedergabeeinrichtung. Durch Auswerten der durch die weitere Kamera aufgenommenen Bilder kann die Position des Schützen in dem Waffensimulator ermittelt werden. Durch einen Vergleich der Position des Schützen mit bekannten Positionen von in dem Waffensimulator angeordneten realen Hindernissen kann die Position des Schützen relativ zu einem oder mehreren Hindernissen ermittelt werden. Dadurch kann die Deckung des Schützen hinter dem Hindernis bewertet werden. Bewertungskriterien können dabei bspw. die Schnelligkeit sein, mit der der Schütze nach der Darstellung eines virtuellen Gegners auf der Bildwiedergabeeinheit hinter einem Hindernis in Deckung gegangen ist, das Verhalten des Schützen beim Herausbewegen aus der Deckung, um den aktiven Kampf gegen den virtuellen Gegner wieder aufzunehmen, etc.
  • Als weitere Kameras können herkömmliche Videokameras genutzt werden. Denkbar ist aber auch die Nutzung von Infrarot (IR)-Kameras. Insbesondere ist an den Einsatz passiver IR-Kameras gedacht, welche ein Wärmebild des Schützen erfassen. Dies erlaubt eine relativ einfache Auswertung der aufgenommenen Bilder, da ein reales Hindernis, hinter dem ein Schütze Deckung sucht, die zur IR-Kamera gelangte abgestrahlte Wärme des Schützen deutlich reduziert. Dadurch ist es relativ einfach festzustellen, ob Teile des Schützen und wenn ja welche Teile neben dem Hindernis hervorragen.
  • In dem erfindungsgemäßen Waffensimulator, der über eine Möglichkeit zur Ermittlung der aktuellen Position eines Schützen, insbesondere bezüglich eines realen Hindernisses des Waffensimulators, verfügt, können beliebige umgebaute Feuerwaffen, insbesondere mit einer beliebig ausgestalten Druckluftversorgung, eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist jedoch der Einsatz von umgebauten Feuerwaffen, die über eine unabhängige Druckluftversorgung welcher Art auch immer verfügen und nicht über eine Pneumatikleitung an einen Kompressor oder eine Druckluftversorgungseinheit gekoppelt sind. Es ist sogar dankbar, in dem Waffensimulator Feuerwaffen einzusetzen, die scharfe Munition oder Platzpatronen verschießen. Selbst bei Verwendung solcher Feuerwaffen in einem Waffensimulator hat die vorliegende Erfindung die genannten Vorteile.
  • Gemäß Erfindung wird vorgeschlagen, dass auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit mindestens ein virtueller Gegner dargestellt wird und anhand der von der mindestens einen weiteren Kamera erfassten Bilder ermittelt wird, ob der mindestens eine Schütze von dem mindestens einen Hindernis so weit verdeckt wird, dass das mindestens eine Hindernis dem mindestens einen Schützen ausreichend Schutz vor Angriffen des virtuellen Gegners geben kann. Man kann von einer ausreichenden Deckung des Schützen sprechen, wenn dieser die Deckung nach dem Beginn der Darstellung des virtuellen Gegners schnell in Deckung gegangen ist und keine wichtigen Teile des Schützen, bspw. Kopf, Hände, Arme, Beine oder Füße, neben dem Hindernis hervorragen. Bei der Beurteilung ob Teile des Schützen neben dem Hindernis hervorragen wird vorzugweise von der Position und der Sicht der virtuellen Gegner auf das Hindernis ausgegangen. Zu diesem Zweck kann es sinnvoll sein, die auf der Bildwiedergabeeinheit dargestellten Trainingsszenarien hinsichtlich der aktuellen Position der virtuellen Gegner auszuwerten und daraus die aktuelle Position von auf der Bildwiedergabeeinheit dargestellten virtuellen Gegnern zu ermitteln. Bei Verwendung mehrerer Kameras kann durch geeignete Auswertung der aufgenommen Bilder die Position bzw. Sicht eines virtuellen Gegners auf der Bildwiedergabeeinheit jederzeit ermittelt werden, selbst wenn die Kameras an einer anderen Position als der virtuelle Gegner angeordnet sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die mindestens eine weitere Kamera im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit beweglich angeordnet ist und die mindestens eine weitere Kamera einer Bewegung des mindestens einen Schützen folgt. Demnach kann durch geeignete Auswertung der durch die weiteren Kameras aufgenommenen Bilder die aktuelle Position des mindestens einen Schützen des Waffensimulators ermittelt werden. Die weiteren Kameras werden vorzugsweise derart positioniert bzw. verschwenkt, dass sie auf den Schützen gerichtet sind. Man spricht von einer auf einen Schützen gerichteten Kamera, wenn eine optische Achse der Kamera durch den Schützen oder in der Nähe des Schützen verläuft bzw. auf diesen gerichtet ist.
  • Vorteilhafterweise wird die mindestens eine weitere Kamera zum Erfassen der Position eines Schützen in dem Waffensimulator entlang eines Rands der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit linear bewegt oder um mindestens eine in einer Flächenerstreckung der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit liegenden Drehachse verschwenkt. Eine lineare Bewegung der weiteren Kamera umfasst in diesem Zusammenhang auch eine leicht gekrümmte Bewegungsbahn, die entlang des Rands einer gewölbten Bildwiedergabeeinheit verläuft.
  • Erfindungsgemäß ist die mindestens eine weitere Kamera im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit beweglich angeordnet ist und die mindestens eine Kamera folgt einer Bewegung mindestens eines virtuellen Gegners auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit. Demnach kann durch geeignete Auswertung der auf der Bildwiedergabeeinheit dargestellten Bilder die Position bzw. Sicht eines virtuellen Gegners jederzeit ermittelt werden. Die weiteren Kameras werden vorzugsweise derart positioniert bzw. verschwenkt, dass sie aus Sicht eines virtuellen Gegners auf einen Schützen des Waffensimulators gerichtet sind. Vorzugsweise wird die mindestens eine weitere Kamera entlang einer Flächenerstreckung der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit linear bewegt. Dabei kann die Kamera entlang des Rands der Bildwiedergabeeinheit bewegt werden. Alternativ wäre es auch denkbar, dass die Bildwiedergabeeinheit teilweise lichtdurchlässig ausgebildet ist und dass die mindestens eine weitere Kamera aus Sicht des Schützen hinter der Bildwiedergabeeinheit angeordnet ist und Bilder des Schützen durch die Bildwiedergabeeinheit hindurch aufnimmt. Gleichzeitig werden auf der Bildwiedergabeeinheit auf der dem Schützen zugewandten Seite die Trainingsszenarien dargestellt. Durch Auswerten der auf der Bildwiedergabeeinheit dargestellten Bilder und Ermittlung der aktuellen Position eines virtuellen Gegners könnte die hinter der Bildwiedergabeeinheit befindliche weitere Kamera derart in der Flächenerstreckung der Bildwiedergabeeinheit bewegt werden, dass sie sich immer an der aktuellen Position des virtuellen Gegners befindet.
  • Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Computerprogramm der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Computerprogramm programmiert ist, von mindestens einer im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit angeordneten und den mindestens einen Schützen erfassenden Kamera aufgenommene Bilder dahingehend auszuwerten, eine Position des mindestens einen Schützen bezüglich mindestens eines in dem Waffensimulator angeordneten Hindernisses zu ermitteln, wenn das Computerprogramm auf dem Rechengerät der zentralen Steuerungseinheit abläuft.
    Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Computerprogramm programmiert ist, von der mindestens einen weiteren Kamera des Waffensimulators aufgenommene Bilder zur Ermittlung dahingehend auszuwerten, ob der mindestens eine Schütze von dem mindestens einen Hindernis so weit verdeckt wird, dass das mindestens eine Hindernis dem mindestens einen Schützen ausreichend Schutz bzw. Deckung vor Angriffen von mindestens einem auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit dargestellten virtuellen Gegner geben kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Computerprogramm programmiert ist, eine Position und/oder eine Ausrichtung der mindestens einen weiteren Kamera in Abhängigkeit von einer aktuellen Position mindestens eines virtuellen Gegners auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit zu verändern.
  • Gemäß einer anderen Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von der zentralen Steuerungseinheit eines Waffensimulators der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die zentrale Steuerungseinheit Mittel zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zur Ausführung des Verfahrens ein Rechengerät, insbesondere mindestens einen Mikroprozessor, und ein Computerprogramm umfassen, das auf dem Rechengerät ablaufen kann und programmiert ist, das Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf dem Rechengerät abläuft.
  • Schließlich wird als Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Waffensimulator zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der zusätzlich zu der mindestens einen Kamera zur Ermittlung von Treffern und des Trainingserfolgs des Schützen mindestens eine im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit angeordnete und den mindestens einen Schützen umfassende weitere Kamera aufweist, die eine Position des mindestens einen Schützen bezüglich mindestens eines in dem Waffensimulator angeordneten Hindernisses erfasst.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Waffensimulator eine erfindungsgemäße zentrale Steuerungseinheit aufweist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf die gezeigten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen erfindungsgemäßen Waffensimulator gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
    Figur 2
    einen erfindungsgemäßen Waffensimulator gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform; und
    Figur 3
    eine Ansicht auf einen Teil des Waffensimulators aus Figur 1 entlang der Linie II-II.
  • In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Waffensimulator in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Waffensimulator 1 dient dazu, einem Schützen 2 ein kostengünstiges, umweltverträgliches, effizientes und möglichst realitätsnahes Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von beliebigen Feuerwaffen zu ermöglichen. Dabei können sowohl original Feuerwaffen, die scharfe Patronen oder Platzpatronen abfeuern, als auch zu Trainingszwecken umgebaute Feuerwaffen eingesetzt werden, die einen Rückstoß bzw. ein Nachladen der Feuerwaffe und damit eine Schussabgabe durch pneumatisch bewirktes Hin- und Herbewegen einer Gleitanordnung und/oder eines Verschlusses der Feuerwaffe simulieren. Die Feuerwaffe umfasst beispielweise eine Pistole, ein Gewehr, eine Panzerfaust, eine Handgranate o.ä. In Figur 1 ist beispielhaft eine dem Schützen 2 zugeordnete Feuerwaffe 3 symbolisch gezeigt. In dem Waffensimulator 1 können auch mehr als der dargestellte eine Schütze 2 gleichzeitig trainieren. Bei mehreren Schützen 2 wären dann mehrere Schießbahnen nebeneinander angeordnet. In Figur 1 ist also ein Waffensimulator 1 mit lediglich einer Schießbahn gezeigt.
  • Der Waffensimulator 1 umfasst ferner mindestens eine in einem Abstand zu den Schützen 2 angeordnete Bildwiedergabeeinheit 4 zur Darstellung eines bestimmten Trainingsszenarios auf. Die Bildwiedergabeeinheit kann bspw. als eine Leinwand, auf der das Trainingsszenario für den Schützen 2 der entsprechenden Schießbahn projiziert wird, oder als mindestens ein Bildschirm (zum Beispiel LCD-, LED-, OLED- oder Plasma-Flat Panel Display) ausgebildet sein, auf dem das Trainingsszenario dargestellt wird. Nachfolgend wird nur noch von einer oder der Bildwiedergabeeinheit 4 gesprochen, wobei damit auch mehrere Bildwiedergabeeinheiten 4 des Waffensimulators 1 umfasst sein sollen. Bei Verwendung von original Feuerwaffen 3, die echte Munition abfeuern, ist statt der Bildwiedergabeeinheit 4 ein echtes Trainingsszenario, bspw. in Form von stationären oder bewegten Zielen, vorhanden.
  • Ferner umfasst der Waffensimulator 1 mindestens eine Kamera 5, die in einem Abstand zu der Bildwiedergabeeinheit 4 angeordnet ist. In dem Beispiel der Figur 1 sind zwei Kameras 5 vorgesehen, welche die Bildwiedergabeeinheit 4 erfassen und entsprechende Bilder generieren. Durch Auswerten dieser Bilder kann ermittelt werden, ob der Schütze 2 im Rahmen der laufenden Trainingseinheit auf der Bildwiedergabeeinheit 4 als Teil des Trainingsszenarios dargestellte Ziele getroffen hat oder nicht, und der Erfolg der Trainingseinheit und die Qualifikation des Schützen 2 ermittelt werden. Die in dem Waffensimulator 1 verwendeten Feuerwaffen 3 senden vorzugsweise einen Laserstrahl aus, um mittels eines Lichtpunkts einen Vorhaltepunkt der Feuerwaffe 3 oder einen Einschlagpunkt eines simulierten Projektils auf der Bildwiedergabeeinheit 4 darzustellen. Das Auswerten der durch die Kameras 5 aufgenommenen Bilder umfasst bspw. die Detektion des Lichtpunkts, die Ermittlung der Position des Lichtpunkts sowie einen Vergleich mit dem zum Zeitpunkt der simulierten "Schussauslösung" dargestellten Trainingsszenario.
  • Des Weiteren umfasst der Waffensimulator 1 mindestens ein Hindernis 6, hinter dem der Schütze 2 im Rahmen des Trainings Schutz oder Deckung suchen kann. Das Hindernis 6 kann an einer beliebigen Stelle auf der Schießbahn des Waffensimulators angeordnet sein. Das Hindernis 6 kann bspw. ein Gebäude, ein Fahrzeug, Vegetation (z.B. Bäume, Büsche, Hecken) oder beliebige andere Gegenstände (z.B. eine Kiste, ein Fass, eine Mauer, einen Graben) umfassen. Indem der Schütze 2 hinter dem Hindernis 6 Deckung sucht, kann er sich vor einem möglichen Angriff eines virtuellen Gegners 7 schützen. Der Gegner 7 ist in Figur 6 nur symbolisch dargestellt, er ist aber Teil des auf der Bildwiedergabeeinheit 4 dargestellten Trainingsszenarios. Der Gegner 7 kann bspw. einen gegnerischen Soldaten, ein angreifendes Flugzeug, einen angreifenden Hubschrauber, einen sich nähernden Terroristen, der u.U. als Zivilperson verkleidet ist, o.ä. umfassen. Der Gegner 7 kann auf beliebige Weise einen Angriff auf den Schützen 2 simulieren. Denkbar ist bspw. ein Angriff mittels eines Messers, einer virtuellen Feuerwaffe, eines Granat- oder Bombenangriffs, eines Selbstmordanschlags etc.
  • Das Deckung-Suchen hinter Hindernissen, wie bspw. dem Hindernis 6, ist ein wichtiger Bestandteil des Trainings der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen 3. Fast noch wichtiger als eine hohe Treffergenauigkeit ist es für einen Schützen 2, sich vor Angriffen von Gegnern, wie bspw. des virtuellen Gegners 7, gut zu schützen. Eine hohe Treffergenauigkeit nützt dem Schützen 2 nichts, wenn er nach dem "Abfeuern" des ersten Schusses durch einen Gegner 7 schießunfähig gemacht wird. Deshalb sollte die Deckungssuche Bestandteil des Trainings der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen 3 sein. Insbesondere sollte der Schütze 2 durch eine besondere Ausgestaltung des Waffensimulators die Möglichkeit haben, die Deckungssuche hinter Hindernissen 6 zu trainieren, und der Waffensimulator sollte die Möglichkeit einer Auswertung der Deckungs-Suche bieten. Die vorliegende Erfindung schlägt erstmals einen Waffensimulator 1 vor, bei dem dies möglich ist.
  • Der Waffensimulator 1 verfügt über mindestens eine weitere Kamera 10, die im Bereich der Bildwiedergabeeinheit 4 angeordnet ist und den Schützen 2 erfasst. Vorzugsweise ist die mindestens eine weitere Kamera 10 auf den Schützen 2 bzw. das Hindernis 6 gerichtet ist. In dem dargestellten Beispiel der Figur 2 sind zwei weitere Kameras 10 vorgesehen, die unmittelbar vor der Bildwiedergabeeinheit 4 angeordnet sind. Selbstverständlich können die weiteren Kameras 10 auch in einem Abstand zu der Bildwiedergabeeinheit 4 angeordnet sein. Die Kameras 10 erfassen ausgehend von der Bildwiedergabeeinheit 4 die dem Schützen 2 zugeordnete Schießbahn oder zumindest einen Teil davon. Die Ausrichtung der weiteren Kameras 10 ist dabei in etwa entgegengesetzt zu der Erfassungsrichtung der Kameras 5. Entscheidend ist, dass die weiteren Kameras 10 das In-Deckung-Gehen des Schützen 2 hinter dem Hindernis 6 aufnehmen können. Durch Verwendung mehrerer Kameras 10 können aus den an sich zweidimensionalen Bildern dreidimensionale Informationen generiert werden, so dass bspw. auch der Abstand des Schützen 2 zu dem Hindernis 6 in einer Richtung quer zur Haupterstreckungsebene der Bildwiedergabeeinheit 4 ermittelt werden kann.
  • Die von den weiteren Kameras 10 erfassten Bilder können auf beliebige Weise ausgewertet werden, um das Deckung-Suchen des Schützen 2 bewerten zu können. Insbesondere ist daran gedacht, einen Zeitraum zu ermitteln, der nach einer ersten Darstellung des virtuellen Gegners 7 auf der Bildwiedergabeeinheit 4 und dem Zeitpunkt vergeht, zu dem der Schütze 2 in Deckung geht. Ferner kann ermittelt werden, ob der Schütze 2 sich die best mögliche Deckung ausgesucht hat, oder ob er vielleicht nicht besser hinter einem anderen Hindernis 6 Schutz gesucht hätte, bspw. weil dieses Hindernis 6 näher oder größer oder stabiler gewesen wäre. Schließlich kann auch ermittelt werden, ob der Schütze 2 ausreichend in Deckung gegangen ist, um dem virtuellen Gegner 7 keine Angriffspunkte mehr zu bieten. Dazu können bspw. diejenigen Körperteile des in Deckung gegangenen Schützen 2 ermittelt werden, die aus Sicht des virtuellen Gegners 7 noch neben, unter oder oberhalb des Hindernisses 6, hinter dem der Schütze 2 Deckung gesucht hat, sichtbar sind.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die weiteren Kameras 10 in mindestens eine Richtung, vorzugsweise in zwei Richtungen in der Ebene der Flächenerstreckung der Bildwiedergabeeinheit 4, beweglich sind. Auf diese Weise ist es denkbar, die Kameras 10 entlang des Rands der Bildwiedergabeeinheit 4 zu bewegen, damit sie jederzeit möglichst nah bei dem auf der Bildwiedergabeeinheit 4 dargestellten virtuellen Gegner 7 sind. Es wäre sogar denkbar, dass die Bildwiedergabeeinheit 4 ein semitransparentes oder semireflektierendes Material umfasst, so dass auf der zum Schützen 2 gerichteten Vorderseite die Bilder des Trainingsszenarios (mit dem mindestens einen virtuellen Gegner 7) dargestellt werden können und auf der Rückseite die weiteren Kameras 10 in der Ebene der Flächenerstreckung der Bildwiedergabeeinheit 4 für den Schützen 2 unsichtbar bewegbar angeordnet sind. Die Kameras 10 könnten derart bewegt werden, dass ihre Position auf der Fläche der Bildwiedergabeeinheit 4 jederzeit der aktuellen Position des virtuellen Gegners 7 auf der Bildwiedergabeeinheit 4 entspricht (Bewegung in Richtung A und senkrecht dazu und parallel zur Flächenerstreckung der Bildwiedergabeeinheit4). Damit entspricht die Sicht einer weiteren Kamera 10 immer auch der Sicht, die ein virtueller Gegner 7 auf den Schützen 2 hätte. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Figur 2 gezeigt.
  • Der Waffensimulator 1 kann eine zentrale Steuerungseinheit 11 zur Steuerung und Koordination des Ablaufs und zur Auswertung einer Trainingseinheit aufweisen. Die Steuerungseinheit umfasst mindestens ein Rechengerät 12, bspw. in Form eines Mikroprozessors, auf dem ein Computerprogramm 13 abgearbeitet werden kann. Das Computerprogramm 13 ist auf einem Speicherelement 14 der Steuerungseinheit 11 abgespeichert und wird zur Abarbeitung befehlsweise, abschnittsweise oder als ganzes an das Rechengerät 12 übertragen. Zur Steuerung des Ablaufs der Trainingseinheit kann die Steuerungseinheit 11 mit der Feuerwaffe 3 und ggf. noch mit weiteren Feuerwaffen von anderen Schützen, die zeitgleich auf dem Waffensimulator 1 trainieren, über eine Verbindung 15 verbunden sein. Die Verbindung 15 kann mindestens eine elektrische Leitung umfassen oder kabellos, bspw. in Form einer Infrarot- oder einer Funk-Verbindung, ausgebildet sein.
  • Die Feuerwaffe 3 kann verschiedene Sensoren aufweisen, um einen aktuellen Betriebszustand und verschiedene Betriebsparameter der Feuerwaffe 3 zu detektieren und entsprechende Sensorsignale zu generieren. Die Sensoren können bspw. einen Abzugssensor, einen Magazinsensor, einen Verschlusssensor, einen Verkantungssensor etc. umfassen. Sie können als optische, kapazitive, induktive oder sonstige Sensoren ausgebildet sein. Über die Verbindung 15 können die Sensorsignale an die zentrale Steuerungseinheit 11 des Waffensimulators 1 übertragen und dort zur Steuerung, Koordination und Auswertung der Trainingseinheiten verwendet werden. Die Verbindung 15 kann zur Übertragung eines jeden Sensorsignals eine eigene Übertragungsverbindung (z.B. eine eigene Leitung oder ein separater Funkkanal) aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass die Verbindung 15 ein Bussystem umfasst, bei dem eine Übertragungsverbindung zur Übertragung mehrerer Sensorsignale genutzt wird.
  • Die zentrale Steuerungseinheit 11 kann in Abhängigkeit von den empfangenen Sensorsignalen Ansteuersignale für die Feuerwaffe 3 des Schützen 2 bzw. für Aktoren (z.B. elektromagnetische Ventile) der Feuerwaffe 3 generieren. Anhand der Aktoren kann bspw. das Hydraulik- bzw. das Pneumatiksystem der Feuerwaffe 3 zum Auslösen eines simulierten Schusses aktiviert werden. Die Ansteuersignale können auch anhand weiterer Parameter generiert werden, die bspw. von dem Schützen 2 oder einem Koordinator, der die Trainingseinheit vorgibt und überwacht, im Vorfeld anhand einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) eingegeben werden. Diese Parameter umfassen bspw. einen Schwierigkeitsgrad der Trainingseinheit, ein Niveau des Schützen 2, die Art und Dauer der Trainingseinheit, etc. Die Ansteuersignale können ebenfalls über die Verbindung 15 an die Feuerwaffe 3 übertragen werden. Dazu kann eine eigene Übertragungsverbindung (z.B. eine separate Leitung oder ein separater Funkkanal) vorgesehen sein. Denkbar ist aber auch, dass die Übertragungsverbindung der Verbindung 15 eine bi-direktionale Informationsübertragung erlaubt.
  • Die zentrale Steuerungseinheit 11 kann über Verbindungen 21 auch mit den Kameras 5 zur Ermittlung des Erfolgs der Trainingseinheit und der Qualifikation des Schützen 2 verbunden sein. Auch diese Verbindungen 21 können leitungsgebunden oder kabellos ausgebildet sein. Die von den Kameras 5 aufgenommen Bilder werden zur Evaluierung der Trainingseinheit ausgewertet, indem bspw. ein Lichtpunkt auf der Bildwiedergabeeinheit 4 detektiert und die Position des Lichtpunkts mit einer Position eines auf der Bildwiedergabeeinheit 4 zum Zeitpunkt einer "Schussabgabe" dargestellten Ziels verglichen wird. Diese Auswertung kann ebenfalls durch die Steuerungseinheit 11 durchgeführt bzw. durch ein auf dem Rechengerät 12 ablaufendes Computerprogramm realisiert werden. Ferner können durch die Steuerungseinheit 11 die auf der Bildwiedergabeeinheit 4 dargestellten Bilder der Trainingsszenarien vorgegeben und über eine Verbindung 22 an die Bildwiedergabeeinheit 4 übertragen werden.
  • Schließlich ist die zentrale Steuerungseinheit 11 über Verbindungen 23 an die weiteren Kameras 10 angeschlossen. Auch die Verbindungen 23 können leitungsgebunden oder kabellos ausgebildet sein. Über die Verbindungen 23 kann die Steuerungseinheit 11 die durch die weiteren Kameras 10 aufgenommenen Bilder des Schützen 2 bzw. des Hindernisses 6 empfangen, um sie dann auszuwerten. Über die Verbindungen 23 können auch Ansteuersignale zum Bewegen der Kameras 10 an entsprechende Betätigungselemente (nicht dargestellt) der Kameras 10 übermittelt werden. Das bedeutet, das gesamte erfindungsgemäße Verfahren kann in der zentralen Steuerungseinheit 11 des Waffensimulators 1 bzw. durch das dort ablaufende Computerprogramm 13 realisiert werden.
  • Falls die Feuerwaffe 3 keine interne elektrische Energieversorgungseinrichtung (z.B. Batterie, wieder aufladbarer Akku, etc.) aufweist, kann zwischen der Feuerwaffe 3 und einer Energiequelle ferner eine Verbindung zur Energieübertragung vorgesehen sein. Die Energiequelle kann bspw. in der zentralen Steuerungseinheit 11 integriert sein. In diesem Fall kann zur Energieübertragung eine separate Leitung vorgesehen sein, oder aber die Energieübertragung erfolgt ebenfalls über die Verbindung 15.
  • Bei der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Waffensimulators 1 genutzten Feuerwaffe 3 handelt es sich um eine zu Trainingszwecken umgebaute Feuerwaffe, die statt scharfer Munition oder Platzpatronen mittels Druckluft einen Rückstoß beim "Abfeuern" der Feuerwaffe 3 durch Hin- und Herbewegen einer Gleitanordnung oder eines Verschlusses der Feuerwaffe 3 simulieren. Ein Bewegungszyklus der Gleitanordnung oder des Verschlusses der Feuerwaffe 3 kann auch ein Nachladen der Feuerwaffe 3 simulieren. Die Druckluftversorgung der Feuerwaffe 3 kann mittels interner, in der Feuerwaffe 3 angeordneter, oder externer, außerhalb der Feuerwaffe 3 angeordneter, Druckluftquellen erfolgen.
  • Interne Druckluftquellen sind beispielsweise ein in einem umgebauten Magazin der Feuerwaffe 3 vorhandenes Druckluftreservoir oder eine Druckluftpatrone, die in ihrem Inneren einen Druckluftspeicher aufweist. Externe Druckluftquellen können beispielsweise mittels einer Pneumatikleitung 16 an die Feuerwaffe 3 angeschlossen sein. Dabei ist es denkbar, die Feuerwaffe 3 unmittelbar oder mittelbar über eine externe gesteuerte Druckluftversorgungseinheit 17 (sogenannte Weapon Connection Box) an einen Kompressor 18 anzuschließen. Diese zuletzt genannte Ausführungsform ist in Figur 1 gezeigt.
  • Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Pneumatikleitung 16 nur dann kurzzeitig unter Druck steht, wenn ein simulierter Schuss "abgefeuert" wird. Die Druckluftversorgungseinheit 17 kann über eine Datenkommunikationsverbindung 19 entweder unmittelbar oder mittelbar über die zentrale Steuerungseinheit 11 von der Feuerwaffe 3 Sensorsignale empfangen. Eine Datenübertragung über die Verbindung 19 kann leitungsgebunden oder aber kabellos, bspw. mittels Funk oder optisch, erfolgen. Falls die Sensorsignale auf eine Betätigung eines Abzugs der Feuerwaffe 3 hindeuten und ggf. weitere Betriebsparameter erfüllt sind (z.B. Magazin in Magazinaufnahme eingesetzt, einmaliges Betätigen des Verschlusses vor dem ersten Schuss einer Trainingseinheit, etc.), wird ein Pneumatikventil 20 der Druckluftversorgungseinheit 17 angesteuert und das Ventil 20 kurzzeitig geöffnet. Die Ansteuersignale für das Ventil 20 können von der Druckluftversorgungseinheit 17 oder aber von der zentralen Steuerungseinheit 11 generiert werden. Durch Öffnen des Ventils 20 wird die Leitung 16 und das Pneumatiksystem der Feuerwaffe 3 kurzzeitig unter Druck gesetzt und eine "Schussabgabe" simuliert.
  • In Figur 3 ist eine Ansicht auf das Hindernis 6 und den sich dahinter teilweise verbergenden Schützen 2 aus Sicht eines virtuellen Gegners 7 dargestellt. Da die weiteren Kameras 10 bewegbar sind, so dass sie stets der Position des virtuellen Gegners 7 auf der Bildwiedergabeeinheit 4 folgen können, entspricht die Ansicht aus Figur 3 dem durch eine der Kameras 10 aufgenommenen Bild. Man erkennt in Figur 3 deutlich, dass es einen ungeschützten Bereich 24 gibt, der für den virtuellen Gegner 7 erreichbar wäre. Diese Bereich 24 umfasst einen beliebigen Körperteil des Schützen 2, bspw. den Kopf. Wäre der virtuelle Gegner 7 ein echter Gegner, könnte er den Schützen 2 in dem Bereich 24 angreifen, was durch eine gute Deckung hätte vermieden werden können. In diesem Fall gibt das Hindernis 6 dem Schützen 2 also nicht ausreichend Schutz vor Angriffen des virtuellen Gegners 7.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen (3) in einem Waffensimulator (1), wobei mindestens ein Schütze (2) auf dem Waffensimulator (1) trainieren kann, wobei der Waffensimulator (1) mindestens eine Bildwiedergabeeinheit (4) zur Darstellung eines Trainingsszenarios und mindestens ein Hindernis (6) aufweist, hinter dem der Schütze (2) im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann, wobei anhand von mindestens einer im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) angeordneten und den mindestens einen Schützen (2) erfassenden Kamera (10) eine Position des mindestens einen Schützen (2) bezüglich mindestens eines in dem Waffensimulator (1) angeordneten Hindernisses (6) erfasst wird und die mindestens eine Kamera (10) im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kamera (10) einer Bewegung mindestens eines virtuellen Gegners (7) auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) folgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) der mindestens eine virtuelle Gegner (7) dargestellt wird und anhand der von der mindestens einen Kamera (10) erfassten Bilder ermittelt wird, ob der mindestens eine Schütze (2) von dem mindestens einen Hindernis (6) so weit verdeckt wird, dass das mindestens eine Hindernis (6) dem mindestens einen Schützen (2) ausreichend Schutz vor Angriffen des virtuellen Gegners (7) geben kann.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kamera (10) entlang eines Rands der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) linear bewegt oder um mindestens eine in einer Flächenerstreckung der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) liegenden Drehachse verschwenkt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kamera (10) in einer Flächenerstreckung der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) linear bewegt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des mindestens einen Schützen (2) bezüglich mindestens eines Hindernisses (6) durch mindestens zwei im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) angeordnete Kameras (10) erfasst wird.
  6. Computerprogramm (13), das zur Abarbeitung auf einem Rechengerät (12), insbesondere auf mindestens einem Mikroprozessor, einer zentralen Steuerungseinheit (11) eines Waffensimulators (1) zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen (3) vorgesehen ist, wobei mindestens ein Schütze (2) auf dem Waffensimulator (1) trainieren kann, wobei der Waffensimulator (1) mindestens eine Bildwiedergabeeinheit (4) zur Darstellung eines Trainingsszenarios und mindestens ein Hindernis (6) aufweist, hinter dem der Schütze (2) im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann, wobei das Computerprogramm (13) programmiert ist, von mindestens einer im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) angeordneten und den mindestens einen Schützen (2) erfassende Kamera (10) aufgenommene Bilder dahingehend auszuwerten, eine Position des mindestens einen Schützen (2) bezüglich mindestens eines in dem Waffensimulator (1) angeordneten Hindernisses (6) zu ermitteln, wenn das Computerprogramm (13) auf dem Rechengerät (12) der zentralen Steuerungseinheit (11) abläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm (13) programmiert ist, eine Position und/oder eine Ausrichtung der mindestens einen Kamera (10) in Abhängigkeit von einer aktuellen Position mindestens eines virtuellen Gegners (7) auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) zu verändern.
  7. Computerprogramm (13) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm (13) programmiert ist, von der mindestens einen Kamera (10) aufgenommene Bilder zur Ermittlung dahingehend auszuwerten, ob der mindestens eine Schütze (2) von dem mindestens einen Hindernis (6) so weit verdeckt wird, dass das mindestens eine Hindernis (6) dem mindestens einen Schützen (2) ausreichend Schutz vor Angriffen von mindestens einem auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) dargestellten virtuellen Gegner (7) geben kann.
  8. Zentrale Steuerungseinheit (11) eines Waffensimulators (1) zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen (3), wobei die Steuerungseinheit (11) zur Steuerung des Ablaufs und zur Auswertung einer Trainingseinheit auf dem Waffensimulator (1) ausgebildet ist, wobei mindestens ein Schütze (2) auf dem Waffensimulator (1) trainieren kann, wobei der Waffensimulator (1) mindestens eine Bildwiedergabeeinheit (4) zur Darstellung eines Trainingsszenarios und mindestens ein Hindernis (6) aufweist, hinter dem der Schütze (2) im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann, wobei die zentrale Steuerungseinheit (11) Mittel (12, 13) zur Ausführung eines Verfahrens aufweist, wonach anhand von mindestens einer im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) angeordneten und den mindestens einen Schützen (2) erfassenden Kamera (10) eine Position des mindestens einen Schützen (2) bezüglich mindestens eines in dem Waffensimulator (1) angeordneten Hindernisses (6) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (12, 13) zur Ausführung eines Verfahrens ausgebildet sind, eine Position und/oder eine Ausrichtung der mindestens einen Kamera (10) in Abhängigkeit von einer aktuellen Position mindestens eines virtuellen Gegners (7) auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) zu verändern.
  9. Zentrale Steuerungseinheit (11) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (12, 13) zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 5 ausgebildet sind.
  10. Zentrale Steuerungseinheit (11) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ausführung des Verfahrens ein Rechengerät (12), insbesondere mindestens einen Mikroprozessor, und ein Computerprogramm (13) umfassen, das auf dem Rechengerät (12) ablaufen kann und programmiert ist, das Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm (13) auf dem Rechengerät (12) abläuft.
  11. Waffensimulator (1) zum Trainieren der Benutzung und des Einsatzes von Feuerwaffen (3), wobei mindestens ein Schütze (2) auf dem Waffensimulator (1) trainieren kann, wobei der Waffensimulator (1) mindestens eine Bildwiedergabeeinheit (4) zur Darstellung eines Trainingsszenarios, mindestens ein Hindernis (6), hinter dem der Schütze (2) im Rahmen des Trainings Schutz suchen kann, und eine zentrale Steuerungseinheit (11) aufweist, wobei der Waffensimulator (1) mindestens eine im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) angeordnete und den mindestens einen Schützen (2) erfassende Kamera (10) aufweist, die eine Position des mindestens einen Schützen (2) bezüglich mindestens eines in dem Waffensimulator (1) angeordneten Hindernisses (6) erfasst, und die mindestens eine Kamera (10) im Bereich der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) beweglich angeordnet ist, dadurch gegenzeichnet, dass die mindestens eine Kamera (10)ausgebildet ist, einer Bewegung mindestens eines virtuellen Gegners (7) auf der mindestens einen Bildwiedergabeeinheit (4) zu folgen.
  12. Waffensimulator (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Steuerungseinheit (11) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 ausgebildet ist.
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