Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einlernen eines Waffensystems umfassend ein Gewehr oder eine Handfeuerwaffe mit einer Visiereinrichtung. Die Visiereinrichtung weist eine beleuchtbare Zielmarke (Absehen), d.h. ein Absehen mit einer Absehenbeleuchtung auf. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein zweites Verfahren zum berührungslosen Schalten der Absehenbeleuchtung, sowie zwei Vorrichtungen zur Durchführung des ersten Verfahrens.
Aus den Schriften
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, zwei Verfahren, sowie zwei Vorrichtungen zur Durchführung des ersten Verfahrens zur Verfügung zu stellen, die für unterschiedliche Waffensysteme ein berührungsloses Schalten der Absehenbeleuchtung in robuster Ausführungsform ermöglichen.
Des Weiteren besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, bei der Beleuchtung des Absehens Energie zu sparen.
Diese Aufgaben werden mit den beiden Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5 gelöst. Des Weiteren werden die Aufgaben durch zwei Vorrichtungen nach Ansprüchen 6 und 7 gelöst.
Mit der Erfindung kann das Entladen von Energiespeichern, z.B. von Batterien, gering gehalten werden. Ein schnelles ungewolltes Entladen wird verhindert.
Bei dem Waffensystem ist eine Visiereinrichtung einer Feuerwaffe zugeordnet, d.h. die Visiereinrichtung ist über eine Befestigungseinrichtung, z.B. ein Schienensystem, mit der Feuerwaffe verbunden.
Bei dem Waffensystem wird dem Sicherungselement einer Schusswaffe ein Permanentmagnet zugeordnet, welcher ein magnetisches Feld erzeugt. Der zugeordnete Permanentmagnet kann dabei an dem Sicherungselement befestigt oder in dem Sicherungselement angeordnet sein. Das Sicherungselement dient dem Versetzen der Feuerwaffe in Feuerbereitschaft, d.h. zum Sichern und Entsichern der Feuerwaffe. Bei Bewegung des Sicherungselements wird auch der Permanentmagnet bewegt. Im Bereich der Visiereinrichtung, beispielsweise in der Visiereinrichtung, an der Visiereinrichtung oder in/an der Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Visiereinrichtung an der Feuerwaffe ist ein MME-Sensor befestigt. In einer weiteren Ausführungsform kann der MME-Sensor unterhalb der Visiereinrichtung in/an der Feuerwaffe selbst angeordnet sein.
Eine Veränderung des Abstandes des Permanentmagneten zum im Bereich der Visiereinrichtung angeordneten MME-Sensor erzeugt eine vom MME-Sensor erfassbare Magnetfeldänderung. Eine dem MME-Sensor zugeordnete Steuerungselektronik löst beim Passieren, d.h. Überschreiten oder Unterschreiten, eines definierten Grenzwertes der Magnetfeldstärke eine Aktivierung oder Deaktivierung der Beleuchtung der Visiereinrichtung aus.
Das Wirkprinzip der vorteilhaft für diese Erfindung eingesetzten messenden magnetoelektrischen Sensoren, abgekürzt MME-Sensoren, beruht auf der Magnetoelektrik. Unter den MME-Sensoren wird folgende Gruppe von Sensoren verstanden: AMR-, TMR, CMR-, EMR-, GMR-Sensor, Sensor auf Basis von magnetoinduktiven oder magnetorestriktiven Effekten, Senor auf Basis des Hall-Effekts. Allen gemeinsam ist ein von der Magnetfeldstärke abhängiges und zu messendes Ausgangssignal (Messsignal).
Üblicherweise reagiert ein metallisches oder dielektrisches Schichtsystem durch eine Änderung des ohmschen Widerstandes auf eine Magnetfeldänderung (MR: magnetoresistiv). Dies ist der Fall bei AMR-, TMR-, CMR, EMR- und GMR-Sensoren (anisotropic, tunnel, collossale, extraordinary, giant) welche alle für die vorgelegte Erfindung nutzbar sind. Außerdem sind Sensoren auf Basis von magnetoinduktiven oder magnetostriktiven Effekten sowie dem Hall-Effekt bekannt und anwendbar. Beispielhaft wird die Erfindung anhand eines GMR-Sensors geschildert, dem für die Erfindung vorteilhaftesten Sensortyp. Er besitzt die notwendige Empfindlichkeit, um unabhängig von der üblichen Entfernung des Sicherungselements zur Zielvorrichtung die Funktion des Schalters zu gewährleisten. GMR-Sensoren werden häufig als Leseköpfe in Festplatten verwendet.
Bei dem Waffensystem dient das magnetische Feld nicht der Informationsübertragung im herkömmlichen Sinne wie bei Funk oder Fernsehen. Vielmehr erfolgt die Informationsübertragung durch die Änderung der Stärke eines Magnetfeldes, verursacht durch die Bewegung des Sicherungselements. Unter Information ist hierbei der Abstand des Sicherungselements vom Sensor zu verstehen.
Damit der MME-Sensor auf eine durch die Geometrie von Waffensystem samt Visiereinrichtung vorgegebene Entfernungsänderung reagieren kann, wird er vorab eingelernt. Hier ist der MME-Sensor dem REED-Kontakt überlegen, da mit diesem eine derartige Einlernfunktion nicht realisiert werden kann.
Der Einlernvorgang beruht darauf, dass mit dem MME-Sensor Magnetfeldstärken gemessen werden können, während beispielsweise ein REED-Kontakt nur digital schaltet. Da der Permanentmagnet sich in der Regel recht weit, z.B. 20 mm, von der Visiereinrichtung entfernt befindet und damit am Ort des MME-Sensors eine recht geringe durch den Permanentmagneten hervorgerufene Magnetfeldstärke herrscht, lässt sich im Vergleich dazu durch eine große Magnetfeldstärke die Steuerungselektronik reproduzierbar in einen Lernzustand versetzen. Die Änderung der Magnetfeldstärke kann durch Annähern eines Einlern-Magneten an den MME-Sensor erfolgen. Hierdurch wird die am MME-Sensor erfassbare Magnetfeldstärke deutlich erhöht. Alternativ kann anstatt der Änderung der Magnetfeldstärke ein moduliertes Magnetfeld vorgesehen sein, welches von einer Modulationseinrichtung erzeugt wird. In dem Lernzustand misst der MME-Sensor nach Entfernen des Einlernmagneten oder Modulationseinrichtung die durch den Permanentmagneten am MME-Sensor herrschende Magnetfeldstärke. Eine erneute Annäherung des Einlern-Magneten oder der Modulationseinrichtung schaltet diese Messung wieder aus; der Messwert wird gespeichert und dient zukünftig der Detektion des Ortes des Sicherungselements. Diese Prozedur lässt sich für beliebig viele Orte des Sicherungselements, insb. den gesicherten und den ungesicherten Zustand, und damit Schaltzustände der Visiereinrichtung wiederholen.
Anstelle des Hinführens und Entfernens kann auch ein An- und Ausschalten der Modulationseinrichtung (Aktivierung und Passivierung) oder des Einlernmagneten, in diesem Fall wäre es dann ein Elektromagnet, vorgesehen sein.
Das Sicherungselement kann beispielsweise als Sicherungsschieber oder Sicherungshebel ausgebildet sein.
Aufgrund des Sicherungselements, dessen Abstand zum MME-Sensor sich bei Betätigung verändert, ist es möglich, eine berührungslose Schaltung der Absehenbeleuchtung zu erlangen. Aufgrund des Messprinzips des MME-Sensors ist es möglich, diese berührungslose Schaltung unabhängig vom Waffensystem und dessen geometrischer Ausbildung zu erlangen.
Da der MME-Sensor die aktuelle Magnetfeldstärke misst, lässt er sich auch zur Überwachung der im Einlernvorgang gespeicherten Messwerte einsetzen. So ist es denkbar, dass sich aufgrund der Schussbelastung z.B. die Visiereinrichtung in Bezug auf das Sicherungselement verschiebt. Damit ändern sich die Messwerte in den Endpositionen. Über ein Speichern dieser Messungen, z.B. als Funktion der Zeit , können diese Verschiebungen ermittelt und dem Nutzer, z.B. durch ein Leucht- oder Tonsignal, mitgeteilt werden. Er hat dann die Möglichkeit, sein Waffensystem wieder nachjustieren zu lassen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Beispiel des Waffensystems, der Visiereinrichtung und der beiden erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Durchführung des ersten Verfahrens ist in
Es zeigen
Die Visiereinrichtung 3 ist mit einer Befestigungseinrichtung 4, beispielsweise einem Schienensystem, auf der Feuerwaffe 2 befestigt.
Die Feuerwaffe 2 weist ein Sicherungselement 5, z.B. einen Spannschieber, auf. Dieses kann zum Beispiel parallel zur Laufseelenachse L bewegt werden. Diese Bewegung ist durch einen Doppelpfeil angezeigt. Das Sicherungselement 5 dient dem Versetzen der Feuerwaffe 2 in Feuerbereitschaft, d.h. zum Sichern und Entsichern der Feuerwaffe. Dem Sicherungselement 5 ist ein Permanentmagnet 6 zugeordnet, der ein magnetisches Feld erzeugt. Der Permanentmagnet 6 ist z.B. auf dem Sicherungselement 5 befestigt oder im Sicherungselement 5 angeordnet.
Das Sicherungselement 5 samt Permanentmagnet kann parallel zur Laufseelenachse in Richtung der Visiereinrichtung 3 verschoben werden (Doppelpfeil). Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die Bewegungsrichtung schräg zu der Laufseelenachse L verläuft.
Der Visiereinrichtung 3 ist ein GMR-Sensor 7 zugeordnet. Dieser kann in der Visiereinrichtung 3 oder -wie in
Wird das Sicherungselement 5 zum Entsichern nun in Richtung der Visiereinrichtung 3 bewegt, so werden von dem GMR-Sensor 7 aufgrund des sich nähernden Permanentmagneten 6 sich ändernde Magnetfeldstärken ermittelt. Bei Überschreitung eines bestimmten Maximalwertes wird die Absehenbeleuchtung 10 eingeschaltet. Es kann nun bei Beleuchtung gezielt werden. Wird anschließend das Sicherungselement 5 wieder zurückbewegt, so ändern sich die vom GMR-Sensor 7 ermittelten Magnetfeldstärken aufgrund des sich entfernenden Permanentmagneten 6 wiederum. Bei Unterschreitung eines Minimalwertes wird dann die Absehenbeleuchtung 10 abgeschaltet.
Damit der Beleuchtungsvorgang bei unterschiedlichsten Waffensystemen 1 stattfinden kann, ist ein Verfahren zum Einlernen des Waffensystems 1 mit einem externen Einlernmagneten 9 oder einer gestrichelt dargestellten Modulationseinrichtung 14 vorgesehen. Die Visiereinrichtung 3 weist hierfür eine Steuerungselektronik 11 auf.
Sowohl Feuerwaffe 2 als auch Visiereinrichtung 3 werden von dem Benutzer individuell ausgesucht und anschließend üblicherweise bei einem Büchsenmacher 8 mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung 4 zu einem Waffensystem 1 verbunden. Beim Aufbau kommt es zu unterschiedlichen Arbeitsabständen zwischen dem Permanentmagneten 6 des Sicherungselements 5 und dem GMR-Sensor 7 der Visiereinrichtung 3. Diese hängen u. a. von der geometrischen Ausbildung, z.B. der Länge der Visiereinrichtung 3, der Anordnung des Sicherungselements 5 an der Feuerwaffe 3 und der geometrischen Ausbildung der Befestigungseinrichtung 4 ab.
Aufgrund des ausgedehnten möglichen Messabstandsbereiches des GMR-Sensors 7 von beispielsweise ca. 2 mm bis ca. 30 mm in Abhängigkeit von der Stärke des Permanentmagneten 6 kann eine berührungslose Schaltung der Beleuchtungseinrichtung 10 für eine Vielzahl an Waffensystemen, die unterschiedliche Arbeitsabstände zwischen GMR-Sensor 7 und Permanentmagnet 6 aufweisen, erreicht werden.
In oder an der Visiereinrichtung kann ein Batteriefach 13 mit Batterie(n) zur Versorgung der elektrischen Beleuchtungseinrichtung 10 mit Strom vorhanden sein.
Das Flussdiagramm beginnt mit einer Standby-Stellung des GMR-Sensors. Um den GMR-Sensor in den Standby-Zustand zu versetzen, kann ein An-/Ausschaltknopf (Bel.-Knopf) o.ä. vorgesehen sein.
Das Flussdiagramm soll nun beispielhaft an einer anfangs gesicherten Feuerwaffe, d.h. bei ausgeschalteter Beleuchtung, beschrieben werden. Zum Einlernen finden folgende Verfahrensschritte bei einem Waffensystem 1 statt:
Das in den Verfahrensschritten a) und e) erzeugte starke Magnetfeld kann z.B. für eine Zeitdauer von 1-20 Sekunden oder auch länger anhalten.
Das Erzeugen des starken Magnetfeldes durch den externen Einlernmagneten 9 kann durch folgenden Ablauf ersetzt werden:
Die Verfahrensschritte zum Einlernen des GMR-Sensors 7 können bei der Montage der Visiereinrichtung 3, z.B. des Zielfernrohrs, durch den Büchsenmacher 8 durchgeführt werden.
Es ist auch vorstellbar, das Einlernen mit einer entsicherten Feuerwaffe zu beginnen, die während des Einlernvorganges gesichert wird.
Das Entsichern bzw. alternativ das Sichern, falls die Feuerwaffe vorher entsichert warkann vor oder im Anschluss an die Aktivierung des Lernmodus vorgenommen werden. Wird das Entsichern erst nach der Aktivierung vorgenommen, so ist eine ausreichende Zeitverzögerung vorzusehen, damit der GMR-Sensor den richtigen zweiten Messwert ermitteln kann.
Das einfache oder wiederholte Annähern des externen Magneten 9 an die Feuerwaffe 2 und das anschließende Entfernen kann anstelle von Hand oder auch mit einer geeigneten automatisierten Vorrichtung durchgeführt werden.
Sollte bei wiederholter Benutzung des Waffensystems 1 sich der GMR-Sensor 7 von dem Sicherungselement 5 zu weit entfernen, z.B. aufgrund einer Verschiebung der Visiereinrichtung 3 auf der Befestigungseinrichtung 4, so kann diese Magnetfeldänderung vom GMR-Sensor 7 erfasst und bei Überschreitung eines bestimmten Wertes eine Alarmeinrichtung 12 aktiviert werden. Diese kann dann den Benutzer über ein visuelles oder akustisches Signal warnen.
Falls der Büchsenmacher nicht dem vorgesehenen Ablauf folgt, kann eine Abbruchbedingung (Time-Out) den Einlernvorgang beenden.
Leerzeile einfügen
Das Flussdiagramm kann für beide Fälle, d.h. den anfangs gesicherten oder den ungesicherten Zustand gelesen werden. Durch Betätigen eines Ein-/Ausschaltelements, z.B. Ziehen eines Knopfes (Bel.-Knopf), der elektrischen Beleuchtungseinrichtung wird der GMR-Sensor in einen Standby-Betrieb versetzt. Im gesicherten Zustand ist die Beleuchtung (Bel.) ausgeschaltet und im ungesicherten Zustand ist die Beleuchtung eingeschaltet.
Beispielhaft sollen nun anhand einer eingangs gesicherten Waffe die Verfahrensschritte erläutert werden.
Es finden folgende Verfahrensschritte statt:
Diese Schritte werden bei jedem Sichern und Entsichern wiederholt. Dadurch kann Batteriestrom eingespart werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung auch bei entsicherter Waffe ausgeschaltet werden kann.
Die
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.