ES2628514T3 - Procedimiento y disposiciones para disparar un arma de fuego - Google Patents

Procedimiento y disposiciones para disparar un arma de fuego Download PDF

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Abstract

Una disposición (5) para disparar un arma (20) de fuego, comprendiendo dicha disposición (5): - medios (10) de determinación que comprenden una cámara (80) que captura imágenes consecutivas de dicho blanco (50) y donde dichos medios (10) de determinación están configurados para determinar un movimiento de un punto (22) de mira para dicha arma (20) de fuego a un blanco (50) mediante el uso de procesamiento de imágenes de dichas imágenes consecutivas; - medios (60) de procesamiento configurados para determinar un punto (21) de blanco para dicho punto (22) de mira en base a dicho movimiento de dicho punto (22) de mira; y para predecir un movimiento futuro de dicho punto (22) de mira en base a dicho movimiento de dicho punto (22) de mira; - medios (70) de disparo configurados para disparar dicha arma (20) de fuego cuando se predice que dicho punto (22) de mira está dentro de una tolerancia de dicho punto (21) de blanco; caracterizado porque si el punto (22) de mira se mueve hacia atrás y hacia adelante con relación al blanco (50), el punto (21) de blanco se determina hasta un punto medio del movimiento hacia atrás y hacia adelante.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y disposiciones para disparar un arma de fuego Campo tecnico
La presente invencion se refiere a disposiciones y procedimientos para un arma de fuego y, en particular, a procedimientos y disposiciones para disparar un arma de fuego.
Antecedentes
Se conoce una disposicion de la tecnica anterior a partir del documento US 2006/0005447 A1.
Un arma de fuego es un dispositivo que proyecta proyectiles individuales o multiples a alta velocidad a traves de una explosion controlada. El disparo se consigue mediante los gases producidos por la combustion rapida y confinada de un propelente. Tambien hay armas de fuego que utilizan energfa electromagnetica para proyectar proyectiles.
Las armas de fuego a menudo estan equipadas con diferentes tipos de miras utilizadas para dar una precision adicional con un punto de objetivo para el arma de fuego. El arma de fuego, por ejemplo, puede estar equipada con una mira telescopica, comunmente llamada mira. Otros sistemas de observacion son las miras de hierro y las miras laser.
Al disparar con un arma de fuego la precision se ve afectada entre otros por la postura del tirador. Otros factores que afectan la precision del arma de fuego son como el tirador esta respirando, apuntando y disparando el arma de fuego. Sin embargo, otros factores que afectan a la precision del arma de fuego son, por ejemplo, si el tirador esta temblando o balanceandose. La precision tambien se ve afectada por la forma en que el tirador controla el gatillo. Se obtiene una mayor precision si el tirador presiona firmemente el gatillo en lugar de golpear el gatillo.
Por lo tanto, hay varios problemas para lograr la precision cuando se dispara con un arma de fuego.
Una solucion para lograr una mayor precision al disparar con un arma de fuego es un sistema conocido como BORS que ha sido desarrollado por Barrett Firearms Company. El modulo BORS esta en un paquete de calculadora/sensor de compensacion de cafda de bala (BDC) electronico destinado a disparos directos de largo alcance. Para establecer la elevacion apropiada para el arma de fuego el tirador ingresa el tipo de municion en el BORS y el alcance al blanco. El sistema determina automaticamente la densidad del aire, asf como el canto o la inclinacion en la propia arma de fuego. Estos factores ambientales se incorporan en los calculos de elevacion para el arma de fuego.
A pesar de que el sistema BORS se ha demostrado util, el sistema no compensa las sacudidas y/u oscilaciones del tirador.
Por lo tanto, existe una necesidad de una solucion mejorada para aumentar la precision al disparar con un arma de fuego, solucion que resuelva o al menos mitigue al menos uno de los problemas antes mencionados.
Sumario
Un objeto de la presente invencion es, por lo tanto, proporcionar disposiciones segun las reivindicaciones 1-7 y procedimientos segun las reivindicaciones 8-11 que aumentan la precision al disparar con un arma de fuego.
Una ventaja con las realizaciones de la presente invencion es que la disposicion compensa las sacudidas y/u oscilaciones de, por ejemplo, el tirador o una plataforma de armas. Por lo tanto, la disposicion entre otros aumenta la precision del arma de fuego.
Otra ventaja adicional de las realizaciones de la presente invencion es que la disposicion en su totalidad o en parte se puede montar sobre un arma de fuego existente. Por lo tanto, es posible aplicar la disposicion a un arma de fuego sin modificar el arma de fuego.
Breve descripcion de los dibujos
A continuacion, se describira la invencion con mas detalle con referencia a dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1a ilustra esquematicamente un arma de fuego segun la tecnica anterior
La figura 1 ilustra esquematicamente una disposicion para disparar un arma de fuego de acuerdo con un ejemplo de realizacion de la invencion
La figura 2 ilustra un procedimiento segun una realizacion ejemplar de la presente invencion.
Descripcion detallada
En la siguiente descripcion, con fines de explicacion y no de limitacion, se exponen detalles espedficos, tales como
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secuencias particulares de etapas y configuraciones de dispositivos con el fin de proporcionar una comprension completa de la presente invencion. Sera evidente para un experto en la materia que la presente invencion puede llevarse a cabo en otras realizaciones que se apartan de estos detalles espedficos.
Ademas, los expertos en la materia apreciaran que las funciones y medios explicados a continuacion pueden ser implementados utilizando un software que funcione conjuntamente con un microprocesador programado o un ordenador de uso general, y/o utilizando un circuito integrado espedfico de aplicacion (ASIC).
La figura 1a ilustra un arma 200 de fuego de acuerdo con la tecnica anterior. El arma 200 de fuego comprende una mira 201 laser que proyectara un punto 202 de mira sobre un blanco 203. Si el tirador del arma 200 de fuego, por ejemplo, esta temblando u oscilando, el punto 202 de mira se desplazara sobre el blanco 203. Puesto que este punto 202 de mira se esta moviendo, es diffcil para el tirador saber cuando presionar un gatillo 204 para disparar un disparo (no mostrado). La precision al disparar con el arma 200 de fuego se reducira por consiguiente como consecuencia de las sacudidas y/u oscilaciones del tirador.
La figura 1 muestra una disposicion 5 para disparar un arma 20 de fuego segun una realizacion ejemplar de la presente invencion. El numero de referencia 22 indica el punto 22 de mira del arma 20 de fuego en el blanco 50. Si el tirador del arma 20 de fuego, por ejemplo, esta temblando u oscilando, el punto 22 de mira se desplazara sobre el blanco 50. La sacudida y/o la oscilacion pueden, por ejemplo, surgir de los latidos del corazon de los tiradores o de la respiracion.
En este ejemplo de realizacion de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, la disposicion comprende un conmutador 65. El conmutador 65 esta conectado a un medio 60 de procesamiento, que se describira mas adelante. El interruptor puede montarse en un ejemplo de realizacion de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion sobre un gatillo (no mostrado) del arma 20 de fuego.
Con el fin de determinar el movimiento del punto 22 de mira con relacion al blanco 50, el dispositivo 5 de acuerdo con la presente invencion comprende ademas medios 10 de determinacion para determinar un movimiento del punto 22 de mira con relacion al blanco 50. Cuando el interruptor 65 es presionado por un tirador (no mostrado), los medios 10 de determinacion comienza a determinar el movimiento del punto 22 de mira con respecto al blanco 50. En otra realizacion ejemplar de la disposicion 5, los medios 10 de determinacion determina continuamente el movimiento del punto 22 de mira con respecto al blanco 50.
En una realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion los medios 10 de determinacion para determinar el movimiento del punto 22 de objetivo comprenden una camara 80 que captura imagenes consecutivas del blanco 50. En esta realizacion ejemplar los medios 10 de determinacion estan configurados adicionalmente para determinar el movimiento del punto 22 de mira mediante el uso de procesamiento de imagenes de las imagenes consecutivas de la camara 80. Los medios 10 de determinacion pueden, por ejemplo, determinar un area 23 del blanco sobre el blanco 50. El area 23 del blanco sobre el blanco 50 se puede determinar, por ejemplo, usando un umbral que es un procedimiento bien conocido de segmentacion de imagen. Cuando se utiliza el umbral, el area 23 del blanco alrededor del punto 22 de mira se encuentra marcando pfxeles individuales alrededor del punto 22 de mira como pfxeles de "blanco" si su valor es mayor que un cierto valor umbral (asumiendo que un objeto sea mas brillante que el fondo) y como pfxeles "de fondo" de lo contrario.
El umbral es un procedimiento de procesamiento de imagen bien conocido y no se describira mas en el presente documento. Otro procedimiento que puede usarse para encontrar el area 23 del blanco alrededor del punto 22 de mira es identificar propiedades significativas del objetivo cerca del punto 22 de mira. Estas propiedades significativas pueden ser, por ejemplo, gradientes pronunciados cerca del punto 22 de mira. Otro procedimiento que puede ser utilizado por los medios 10 de determinacion para identificar el area 23 del blanco alrededor del punto 22 de mira es coincidir con intensidades en subareas en las imagenes consecutivas alrededor del punto 22 de mira.
Cuando los medios 10 de determinacion han determinado el area 23 del blanco, los medios 10 de determinacion pueden determinar el movimiento del punto 22 de mira con relacion al area 23 del blanco como resultado, por ejemplo, de sacudidas y/o de oscilaciones del tirador. El movimiento del punto 22 de mira con relacion al blanco 50 puede determinarse de muchas maneras diferentes. Las posiciones del punto 22 de mira con relacion al area 23 del blanco pueden ser extrafdas, por ejemplo, de imagenes consecutivas tomadas a intervalos iguales. Estas posiciones representaran entonces el movimiento del punto 23 de blanco con respecto al objetivo.
La camara 80 puede, en una realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, incorporarse en una mira telescopica (no mostrada) del arma 20 de fuego. En otra realizacion ejemplar adicional de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, la camara 80 esta unida a una mira telescopica del arma 20 de fuego. La camara 80 tambien puede montarse directamente en el arma 20 de fuego en otra realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion. En otra realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion se puede usar una mira digital. En esta realizacion ejemplar, las imagenes consecutivas se pueden tomar directamente desde la mira digital.
En otra realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, los medios 10 de determinacion para determinar un movimiento del punto 22 de mira con respecto al blanco 50 comprende al menos
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un acelerometro 81. En otra realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, los medios 10 de determinacion en lugar de un acelerometro 81 comprenden un sensor 81 de inercia. En esta realizacion ejemplar los medios 10 de determinacion estan configurados adicionalmente para determinar el movimiento del punto 22 de mira usando senales de al menos un acelerometro o sensor 81 de inercia. El uso de al menos un acelerometro o sensor 81 de inercia para determinar el movimiento del punto 22 de mira, con respecto al blanco 50, solo es aplicable cuando se dispara contra un blanco que no se mueve.
Los medios 60 de procesamiento se configuran adicionalmente para determinar un punto 21 de blanco para el punto 22 de mira basado en el movimiento del punto 22 de mira. El punto 21 de blanco puede determinarse de muchas maneras diferentes a partir del movimiento del punto 22 de mira con respecto al blanco 50. Si, por ejemplo, el punto 22 de mira se mueve hacia atras y hacia adelante con respecto al blanco 50, el punto 21 de blanco puede determinarse hasta un punto medio (no mostrado) del movimiento hacia atras y hacia adelante, porque este es el punto al que el tirador probablemente apunta.
Los medios 60 de procesamiento estan configurados adicionalmente para predecir un movimiento futuro del punto 22 de mira basado en el movimiento del punto 22 de mira. El movimiento futuro del punto 22 de mira puede predecirse de muchas maneras diferentes. En una realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion los medios 60 de procesamiento estan configurados para predecir un movimiento futuro del punto 22 de mira basado en un modelo dinamico del arma 20 de fuego. El modelo dinamico del arma 20 de fuego puede tener en cuenta muchos factores diferentes relacionados con el arma 20 de fuego, como por ejemplo el peso y el tamano del tirador o la plataforma del arma (no mostrada) sobre la que descansa el arma de fuego y la inercia para el arma 20 de fuego.
El modelo dinamico del arma 20 de fuego puede ser un modelo dinamico de mejora automatica, es decir, el modelo es adaptativo y se mejora continuamente por retroalimentacion desde el movimiento real del punto de mira, observado a partir de las imagenes de camara.
En otra realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, los medios 60 de procesamiento estan configurados ademas para esperar hasta que un movimiento del punto 21 de blanco este dentro de una tolerancia antes de comenzar a predecir el movimiento futuro del punto 22 de mira basado en el movimiento del punto 22 de mira.
La disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion comprende ademas medios 70 de disparo configurados para disparar el arma 20 de fuego cuando se predice que el punto 22 de mira esta dentro de una tolerancia del punto 21 de blanco. Puesto que los medios 70 de disparo disparan el arma de fuego cuando se predice que el punto 22 de mira esta dentro de una tolerancia del punto 21 de blanco, la precision del arma 20 de fuego se mejora grandemente.
En realizaciones ejemplares de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, si el interruptor 65 se libera antes de que los medios 70 de disparo hayan disparado el arma 20 de fuego, los medios 70 de disparo no dispararan el arma 20 de fuego.
En otras realizaciones ejemplares de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, el interruptor 65 puede ser un interruptor con varias posiciones (no mostradas). En una configuracion de esta realizacion ejemplar de acuerdo con la presente invencion, el tirador puede disparar el arma 20 de fuego presionando completamente el interruptor 65.
Los medios 70 de disparo pueden montarse en un ejemplo de realizacion de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion sobre un gatillo (no mostrado) del arma 20 de fuego. En otro ejemplo de realizacion de la disposicion 5, los medios de disparo pueden ser una parte integrada del arma 20 de fuego.
En una realizacion ejemplar de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion, la disposicion 5 se puede configurar para una conexion desmontable al arma 20 de fuego.
El arma 20 de fuego que se usa en las realizaciones ejemplares anteriores de la disposicion 5 de acuerdo con la presente invencion puede ser un arma de fuego que se sostiene con la mano. El arma 20 de fuego puede ser tambien un arma de fuego mas grande que reside en, por ejemplo, un vehnculo o una plataforma del arma.
Debe observarse que la disposicion representada en la figura 1 puede comprender otros elementos o medios no ilustrados. Ademas, los diferentes bloques de la disposicion 5 no estan necesariamente separados, sino que podnan incluirse en un solo bloque.
Con referencia a la figura 2, se ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento que describe las etapas en un arma 20 de fuego para disparar el arma 20 de fuego de acuerdo con realizaciones descritas anteriormente de la presente invencion. Como se muestra en la figura 2, el procedimiento comprende las etapas de:
Etapa 220: determinacion de un movimiento de un punto 22 de mira para el arma 20 de fuego con respecto a un blanco 50.
Etapa 230: determinacion de un punto 21 de blanco para el punto 22 de mira basado en el movimiento del punto 22 de mira;
Etapa 240: predecir un movimiento futuro del punto 22 de mira basado en el movimiento del punto 22 de mira;
Etapa 250: disparo del arma 20 de fuego cuando se predice que el punto 22 de mira esta dentro de una 5 tolerancia del punto 21 de blanco.
Aunque la presente invencion se ha descrito con respecto a realizaciones particulares (incluyendo ciertas disposiciones de dispositivo y ciertos ordenes de etapas dentro de diversos procedimientos), los expertos en la materia reconoceran que la presente invencion no esta limitada a las realizaciones espedficas descritas e ilustradas en la presente memoria. Por lo tanto, debe entenderse que esta descripcion es solo ilustrativa. Por consiguiente, se 10 pretende que la invencion este limitada unicamente por el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una disposicion (5) para disparar un arma (20) de fuego, comprendiendo dicha disposicion (5):
    - medios (10) de determinacion que comprenden una camara (80) que captura imagenes consecutivas de dicho blanco (50) y donde dichos medios (10) de determinacion estan configurados para determinar un movimiento de un punto (22) de mira para dicha arma (20) de fuego a un blanco (50) mediante el uso de procesamiento de imagenes de dichas imagenes consecutivas;
    - medios (60) de procesamiento configurados para determinar un punto (21) de blanco para dicho punto (22) de mira en base a dicho movimiento de dicho punto (22) de mira; y para predecir un movimiento futuro de dicho punto (22) de mira en base a dicho movimiento de dicho punto (22) de mira;
    - medios (70) de disparo configurados para disparar dicha arma (20) de fuego cuando se predice que dicho punto (22) de mira esta dentro de una tolerancia de dicho punto (21) de blanco;
    caracterizado porque
    si el punto (22) de mira se mueve hacia atras y hacia adelante con relacion al blanco (50), el punto (21) de blanco se determina hasta un punto medio del movimiento hacia atras y hacia adelante.
  2. 2. Una disposicion segun la reivindicacion 1, en la que la camara (80) esta incorporada en una mira telescopica de dicha arma (20) de fuego.
  3. 3. Una disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en la que la camara (80) esta unida a una mira telescopica de dicha arma (20) de fuego.
  4. 4. Una disposicion segun la reivindicacion 1, en la que dichos medios (10) de determinacion para determinar un movimiento de dicho punto (22) de mira comprenden al menos un acelerometro (81) y donde dichos medios (10) de determinacion estan configurados adicionalmente para determinar dicho movimiento de dicho punto (22) de mira mediante el uso de senales de dicho al menos un acelerometro (81).
  5. 5. Una disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dichos medios (60) de procesamiento estan configurados ademas para esperar hasta que dicho punto (21) de blanco este dentro de una tolerancia antes de empezar a predecir un movimiento futuro de dicho punto (22) de mira basado en dicho movimiento de dicho punto (22) de mira.
  6. 6. Una disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que se utiliza un modelo dinamico de dicha arma de fuego para determinar al menos el movimiento futuro de dicho punto (22) de mira.
  7. 7. Una disposicion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que dicha disposicion (5) esta configurada para conexion separable a dicha arma (20) de fuego.
  8. 8. Un procedimiento en un arma (20) de fuego para disparar el arma (20) de fuego, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
    - determinar (220) un movimiento de un punto (22) de mira para dicha arma (20) de fuego con respecto a un blanco (50) utilizando una camara que captura imagenes consecutivas de dicho blanco (50) y donde dicho movimiento de dicho punto (22) de mira se determina mediante el procesamiento de imagenes de dichas imagenes consecutivas.
    - determinar (230) un punto (21) de blanco para dicho punto (22) de mira en base a dicho movimiento de dicho punto (22) de mira;
    - predecir (240) un movimiento futuro de dicho punto (22) de mira en base a dicho movimiento de dicho punto (22) de mira;
    - disparar (250) dicha arma (20) de fuego cuando se predice que dicho punto (22) de mira esta dentro de una tolerancia de dicho punto (21) de blanco;
    caracterizado porque la etapa de determinar (230) un punto (21) de blanco para dicho punto (22) de mira basado en dicho movimiento de dicho punto (22) de mira comprende ademas que si el punto (22) de mira se mueve hacia atras y hacia adelante con relacion al blanco (50), se determina el punto (21) de blanco hasta un punto medio del movimiento hacia atras y hacia adelante.
  9. 9. Un procedimiento segun la reivindicacion 8, en el que en dicha etapa de determinar (220) un movimiento de dicho punto (22) de mira, dicho movimiento se determina usando al menos un acelerometro (81) y donde dicha etapa de determinar un movimiento de dicho punto (22) de mira comprende ademas determinar dicho movimiento de dicho punto (22) de mira utilizando senales de dicho al menos un acelerometro (81).
  10. 10. Un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, en el que en dicha etapa de predecir (240) un futuro movimiento de dicho punto (22) de mira dicho movimiento futuro de dicho punto (22) de mira se predice despues de que dicho punto (21) de blanco este dentro de una tolerancia.
  11. 11. Un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que se utiliza un modelo dinamico de dicha arma de fuego, al menos en la etapa de predecir el movimiento futuro de dicho punto (22) de mira.
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