ES2424289T3 - Método para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro - Google Patents

Abstract

Procedimiento para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro, en el que sedetermina de forma exclusivamente optoelectrónica la posición de impacto en una primera zona de impacto, enparticular central, del blanco de tiro y en una segunda zona de impacto del blanco de tiro, que en particular rodeatotal o parcialmente a la primera zona de impacto, es determinada en particular exclusivamente de forma acústicoelectrónica.

Description

Método para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro, a una disposición para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro según el procedimiento, así como a un blanco de tiro, en particular un disco de tiro, con la disposición para la realización del procedimiento según los preámbulos de las reivindicaciones independientes.

Estado de la técnica

Los blancos de tiro con determinación electrónica de las posiciones de impacto como “discos de tiro electrónicos” están muy extendidos, tanto para fines de entrenamiento como para competiciones de tiro. Líder del mercado en todo el mundo para tales instalaciones es la empresa Sius AG, Effretikon, Suiza que desde hace varias décadas se dedica a este campo.

Los sistemas conocidos actualmente pueden ser divididos en sistemas acústicos y sistemas ópticos o fotoeléctricos.

En los sistemas acústicos la onda sonora generada por el proyectil al atravesar el objeto que constituye la superficie de blanco es medida mediante varios captadores de medición acústicos y después es determinada la posición de impacto a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de los datos de medición suministrados por los captadores de medición. Así, los captadores de medición están dispuestos en una cámara blindada acústicamente que está limitada por una cara por el objeto que constituye la superficie de blanco. Blancos de tiro de este tipo están descritos, por ejemplo, en los documentos CH 589 835 y CH 609 767.

En los sistemas ópticos o fotoeléctricos el proyectil atraviesa una cortina óptica que está formada por una pluralidad de trayectorias ópticas que, vistas en la dirección de tiro, se cruzan y cuya posición exacta es conocida. Así, el proyectil interrumpe de forma transitoria algunas de las trayectorias ópticas, lo que es detectado mediante detectores fotoeléctricos. Por evaluación de las señales de los detectores fotoeléctricos son determinadas las trayectorias ópticas interrumpidas temporalmente por el proyectil cuando este pasa a través de la cortina óptica y a partir de ellas es determinada la posición de impacto.

Los sistemas ópticos presentan la ventaja de que para el funcionamiento no es necesario ningún material que se desgaste, con lo que al menos en el funcionamiento para entrenamiento no se produce prácticamente ningún coste de material. No obstante, su precio de compra es relativamente caro.

Los sistemas acústicos tienen un precio de compra esencialmente más barato que los sistemas ópticos, pero en cualquier caso necesitan un objeto de un material plano o de tipo placa que constituya la superficie de blanco que es perforado por los disparos y debe ser renovado, lo que conlleva costes continuos correspondientes.

Descripción de la invención

Se plantea, por tanto, el objeto de proporcionar un procedimiento para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro, una disposición para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro, así como un blanco de tiro con determinación electrónica de la posición de impacto que no presenten o al menos eviten parcialmente los inconvenientes del estado de la técnica mencionados anteriormente.

Este objeto se lleva a cabo por el procedimiento, la disposición y el blanco de tiro según las reivindicaciones independientes.

Conforme a ello un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro, siendo determinada la posición de impacto en una primera zona de impacto del blanco de tiro de forma exclusivamente optoelectrónica y en una segunda zona de impacto del blanco de tiro es determinada preferiblemente de forma exclusivamente acústico-electrónica.

Preferiblemente como primera zona de impacto es elegida una zona de impacto central del blanco de tiro y como segunda zona de impacto una zona de impacto que rodea total o parcialmente a la primera zona de impacto.

Por este procedimiento es posible determinar la posición de impacto con sistemas electrónicos relativamente baratos y con solo pequeños costes continuos para materiales consumibles, siendo determinada la posición de impacto con un sistema de medición óptico únicamente en la zona de impacto central relativamente pequeña, que presenta típicamente una alta frecuencia de impactos y requiere una alta precisión de la determinación de la posición de impacto, mientras que la posición de impacto en las zonas marginales relativamente grandes que rodean a esta zona central es determinada con un sistema acústico barato.

En una forma de realización preferida del procedimiento, la posición de impacto es determinada en una tercera zona de impacto del blanco de tiro discrecionalmente de forma optoelectrónica o acústico-electrónica o de forma tanto

optoelectrónica como acústico-electrónica. Asimismo la tercera zona de impacto está formada preferiblemente entre la primera y la segunda zona de impacto del blanco de tiro, preferiblemente como zona de solapamiento de la primera y segunda zonas de impacto. Con ello resulta la ventaja de que en la zona marginal de la segunda zona de impacto la determinación acústica de la posición de impacto posiblemente insegura puede ser completada o sustituida por la determinación óptica de la posición de impacto.

Un segundo aspecto de la invención se refiere a una disposición para la determinación electrónica de la posición de impacto en un blanco de tiro con el procedimiento según el primer aspecto de la invención. La disposición comprende receptores de luz fotoeléctricos, así como fuentes de luz para la emisión de luz detectable con los receptores de luz. Como receptores de luz pueden ser empleados preferiblemente fotodiodos o fototransistores, como fuentes de luz preferiblemente diodos luminosos o láser, siendo preferible que estos trabajen en el rango infrarrojo, preferiblemente en el rango de una longitud de onda de 950 nm.

Asimismo los receptores de luz y las fuentes de luz están dispuestos relativamente entre sí, de tal modo que entre los receptores de luz y las fuentes de luz se forman trayectorias ópticas mediante las cuales los receptores de luz pueden recibir luz desde una de las fuentes de luz. Cada receptor de luz dispone de una trayectoria de luz hacia exactamente una fuente de luz de la disposición.

Por tanto, las trayectorias ópticas, vistas en la dirección de tiro prevista, forman al menos dos, preferiblemente exactamente tres, haces que se cruzan de trayectorias ópticas, de manera que en la zona de su cruce definen una cortina óptica que cuando un proyectil la atraviesa interrumpe transitoriamente al menos una trayectoria óptica de cada uno de los al menos dos haces que se cruzan de trayectorias ópticas. Correspondientemente las distancias entre las trayectorias ópticas de cada haz en la zona de la cortina óptica no deben ser mayores que el diámetro del proyectil que se va a detectar, preferiblemente no mayores de aproximadamente dos tercios del diámetro del proyectil. Este diámetro mide por lo menos 3 mm, típicamente entre 4 mm y 9 mm, de manera que la distancia entre las trayectorias ópticas en la zona de la cortina óptica empleada para la determinación de la posición de impacto no debería sobrepasar los 3 mm, preferiblemente los 2 mm. Los haces que se cruzan de trayectorias ópticas pueden así discurrir en un plano común, de manera que sus trayectorias ópticas se encuentran o también, vistas en la dirección de tiro, están dispuestas a poca distancia una tras otra, de manera que las trayectorias ópticas no se encuentran.

Además la disposición comprende varios captadores de medición acústicos para detectar, respectivamente, una onda sonora que es generada en el uso previsto de la disposición por un proyectil al atravesar un objeto plano o de tipo placa que se extiende a poca distancia paralelamente a la cortina óptica y que proporciona una superficie de blanco. Los captadores de medición acústicos están dispuestos a cierta distancia entre sí, de manera que en diferentes posiciones de paso a través del objeto plano o de tipo placa resultan diferentes tiempos de recorrido de la onda sonora respecto a los captadores de medición individuales. Por una distancia pequeña se entiende aquí una distancia de cómo máximo algunos centímetros.

Además la disposición comprende medios de evaluación electrónicos con los que puede ser determinada la posición de paso de un proyectil a través de la cortina óptica a partir de las señales suministradas por los receptores de luz fotoeléctricos por el paso del proyectil a través de la cortina óptica. También en el uso previsto de la disposición, los medios de evaluación pueden determinar la posición de paso de un proyectil a través de un objeto plano o con forma de placa que extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica y que proporciona la superficie de blanco a partir de las diferencias de tiempos de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición acústicos. Asimismo es preferible que los medios de evaluación comprendan además medios para la indicación de la posición de paso determinada en cada caso, por ejemplo un monitor.

Las fuentes de luz y los receptores de luz, así como los captadores de medición acústicos están dispuestos de tal modo y los medios de evaluación están realizados de tal manera que, vistos en la dirección de tiro prevista, una superficie circular de diámetro máximo que se puede definir dentro de la cortina óptica, esto es, dentro de la zona en la que la posición de paso de un proyectil a través de la cortina óptica puede ser determinada a partir de las señales suministradas por los receptores de luz fotoeléctricos, está parcialmente o totalmente rodeada por (o situada total o parcialmente dentro de) la zona en la cual puede ser determinada la posición de paso de un proyectil a través de un objeto plano o de tipo placa que en el uso previsto de la disposición se extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición acústicos.

Preferiblemente la disposición está realizada de tal modo que la superficie circular de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la cortina óptica tiene un diámetro que es a lo más la mitad del diámetro de la superficie circular de diámetro máximo con el mismo centro que se puede definir en la zona en la que puede ser determinada la posición de paso de un proyectil a través de un objeto plano o de tipo placa que en el uso previsto de la disposición se extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición acústicos.

Por la invención es posible proporcionar blancos de tiro con determinación electrónica de la posición de impacto, en los que es determinada la posición de impacto con un sistema de medición óptico únicamente en la zona central

relativamente pequeña, que presenta típicamente una alta frecuencia de impactos y requiere una alta precisión de la determinación de la posición de impacto, mientras que la posición de impacto en las zonas marginales relativamente grandes que rodean a esta zona central es determinada con un sistema acústico barato. De esta forma pueden mantenerse muy bajos tanto los costes de inversión para el blanco de tiro como también los costes continuos para material consumible.

Ventajosamente los captadores de medición acústicos están dispuestos en un plano paralelo a la cortina óptica, siendo la distancia de este plano a la cortina óptica preferiblemente menor de 20 mm. Con ello resulta una disposición según la invención especialmente compacta.

En otra forma de realización preferida de la disposición, esta comprende una pluralidad de receptores de luz fotoeléctricos individuales. Asimismo los receptores de luz y las fuentes de luz están dispuestos relativamente entre sí de tal forma que entre cada receptor individual y una de las fuentes de luz se forma una trayectoria óptica mediante la cual el receptor de luz puede recibir luz de la fuente de luz. De esta forma el número y la disposición espacial de los receptores de luz individuales pueden adaptarse a las necesidades respectivas

Preferiblemente a cada uno de los haces que se cruzan de trayectorias ópticas está asociada una fuente de luz mediante la cual por emisión de un cuerpo de luz continuo, en particular por emisión de una cortina de luz continua, como por ejemplo una banda de luz o abanico de luz, todas las trayectorias ópticas del haz respectivo pueden ser provistas de luz. Por tanto no son generados rayos de luz individuales para cada receptor de luz, sino un único rayo de luz continuo para todos los receptores de luz de un haz, preferiblemente con una forma que corresponde esencialmente a una superficie que envuelve a las trayectorias ópticas de este haz.

Asimismo es preferible que la disposición esté realizada de tal modo que las trayectorias ópticas de los haces que se cruzan discurran por haz divergentes desde la fuente de luz asociada a este haz hasta los receptores de luz. Con ello resulta una alta densidad de energía en la zona de las superficies luminosamente activas de las fuentes de luz, con lo que en el funcionamiento resulta un calentamiento de estas superficies que contrarresta la formación de rocío en estas superficies y con ello una dispersión descontrolada de la luz emitida por la fuente de luz respectiva.

Todavía en otra forma de realización preferida de la disposición todas las trayectorias ópticas de la cortina óptica empleada para la determinación de la posición de impacto discurren en un plano o en plano formado en el centro entre las trayectorias ópticas a una distancia de a lo más +/- 3 mm. La cortina óptica completa formada por las trayectorias ópticas presenta así vista en la dirección de tiro un espesor de a lo más 6 mm. Con ello se puede evitar un error de paralaje en caso de disparo oblicuo en la cortina óptica o al menos reducirse al mínimo.

En aún otra realización preferida de la disposición todas las trayectorias ópticas de la cortina óptica presentan la misma longitud. Con ello resultan en el funcionamiento para todos los receptores de luz condiciones de funcionamiento esencialmente comparables.

En aún otra forma de realización preferida de la disposición al menos una parte de las trayectorias ópticas de la cortina óptica son desviadas, preferiblemente mediante superficies de espejo o prismas. Con ello es posible un despliegue de los haces de trayectorias ópticas por fuera de la zona en la que estas forman la cortina óptica, con lo que nuevamente es posible disponer las trayectorias ópticas en la zona de la cortina óptica a una distancia considerablemente menor entre sí de lo que es posible en el caso de trayectorias ópticas no desviadas, en las que la distancia mínima de las trayectorias ópticas es determinada por las dimensiones de los receptores de luz. Esto a su vez posibilita una resolución más fina y con ello una determinación más precisa de la posición de impacto.

En aún otra forma de realización preferida de la disposición las trayectorias ópticas de cada uno de los haces que se cortan presentan, respectivamente, en la zona central del haz respectivo una menor distancia entre sí y/o una menor divergencia que en las zonas marginales del haz. Con ello en el centro de la cortina óptica que en el uso previsto de la disposición, vista en la dirección de tiro, coincide con el centro de la superficie de blanco de un blanco de tiro provisto de la disposición, se posibilita una resolución más fina y con ello una determinación más precisa de la posición de impacto que en las zonas marginales.

En aún otra forma de realización preferida de la disposición, los receptores de luz por haz asociados a las trayectorias de luz de los haces que se cruzan están dispuestas de tal modo que sus superficies sensibles fotoeléctricamente están dispuestas una junto a otra en una o varias filas. Con ello se pueden formar de forma fácil determinadas configuraciones ventajosas.

Así, en las formas de realización en las que las trayectorias ópticas de los haces que se cruzan presentan, respectivamente, en la zona central una menor distancia entre sí y/o una menor divergencia que en las zonas marginales, es preferible que ello se consiga de modo que las superficies sensibles fotoeléctricamente estén dispuestas, respectivamente, en la zona central del haz respectivo una junto a otra y desplazadas entre sí en un número mayor de filas que en las zonas marginales del haz. Con ello por medidas sencillas se puede conseguir una resolución más fina y con ello una determinación más precisa de la posición de impacto en el centro de la cortina óptica que en sus zonas marginales.

También en formas de realización de la disposición según la invención en las que las superficies sensibles fotoeléctricamente están dispuestas una junto a otra en una o varias filas es preferible que las superficies sensibles fotoeléctricamente dispuestas una junto a otra de los receptores de luz asociados a un haz de trayectorias ópticas estén dotadas de un difusor óptico y/o una disposición de lentes para la reducción o supresión de los huecos (no sensibles fotoeléctricamente) que existen entre las superficies sensibles fotoeléctricamente individuales por dispersión de la luz.

En aún otra forma de realización preferida la disposición comprende además una disposición de ventiladores para suministrar a las superficies sensibles fotoeléctricamente de los receptores de luz y/o de las superficies luminosamente activas de las fuentes de luz una corriente de aire para evitar la acumulación de suciedades, como por ejemplo polvo o fragmentos de papel.

En aún otra forma de realización preferida la disposición o sus receptores de luz y los medios de evaluación electrónicos están realizados de tal modo que para la determinación de la posición de paso de un proyectil a través de la cortina óptica puede ser distinguida para cada receptor de luz una pluralidad de valores de luminosidad diferentes. De esta forma es posible elevar notablemente la resolución, ya que pueden ser detectados y evaluados también diversos grados de cubrimiento parcial de las trayectorias ópticas individuales que resultan de las diferentes posiciones de paso del proyectil que atraviesa la cortina óptica respecto a las trayectorias ópticas respectivas.

Así es preferible además que los medios de evaluación electrónicos estén realizados de tal modo que en el funcionamiento sea posible una autocalibración continua de la disposición respecto a los valores de luminosidad máxima y mínima que se producen por cada receptor de luz, basándose en las señales suministradas por los receptores de luz y las posiciones de paso determinadas. Para ello pueden ser registrados por ejemplo como valores máximos de luminosidad para los receptores de luz respectivos las señales suministradas por los receptores de luz antes de un paso por la cortina óptica y la señal suministrada en un paso por un receptor de luz cuya trayectoria de luz en un paso basándose en la posición de impacto determinada ha sido reconocido como completamente cubierto puede ser registrada como valor de luminosidad mínimo para este receptor de luz y a continuación el rango de señales del receptor de luz así limitado es dividido en un número determinado de señales asociadas a cubrimientos parciales de la trayectoria de luz. De esta forma puede ser eliminada una dispersión de tipos y deriva de los receptores de luz y elevarse considerablemente la precisión a largo plazo.

En aún otra forma de realización preferida de la disposición los medios de evaluación electrónicos están realizados además de manera que es posible una calibración de la disposición aproximando posiciones de paso definidas en la cortina óptica con un proyectil ficticio o con cuerpo opaco que representa un canal de tiro. Con ello se puede elevar la precisión de la disposición e igualmente eliminarse una dispersión de tipos de los receptores de luz.

En aún otra forma de realización preferida la disposición está realizada de manera que las señales de los receptores de luz pueden ser evaluadas al menos 100.000 veces por segundo, preferiblemente al menos 200.000 veces por segundo. Con ello es posible detectar varias veces también proyectiles cortos de por ejemplo 4 mm de longitud cuando pasan por la cortina óptica y con ello determinar su velocidad, forma y/o espesor con alta precisión. También por la medición múltiple es posible eliminar cualquier señal de perturbación por comparación con otras señales correctas.

Por consiguiente es preferible que los medios de evaluación de la disposición estén realizados de manera que posibiliten una determinación de las magnitudes mencionadas antes y/o una eliminación de señales de perturbación.

Un tercer aspecto de la invención se refiere a un blanco de tiro, preferiblemente un disco de tiro, para la realización del procedimiento según el primer aspecto de la invención, con una disposición según el segundo aspecto de la invención, así como con un objeto plano o con forma de placa que se extiende a pequeña distancia, es decir una distancia de a lo más algunos centímetros, paralelo a la cortina óptica de la disposición, preferiblemente de tejido de caucho, lámina de plástico, por ejemplo lámina de PVC, papel o cartón que constituye esencialmente la superficie plana para el impacto de proyectiles.

En otras palabras, el tercer aspecto de la invención se refiere pues a un blanco de tiro con determinación electrónica de la posición de impacto en el que la posición de impacto se determina de forma exclusivamente optoelectrónica en una primera zona de impacto del blanco de tiro, y en una segunda zona de impacto, que preferiblemente rodea total

o parcialmente a la primera zona de impacto, es determinada exclusivamente de forma acústico-electrónica.

Por tanto, un blanco de tiro puede ser dotado de una determinación electrónica de la posición de impacto, de modo que la posición de impacto es determinada con un sistema de medición óptico únicamente en la zona de impacto central relativamente pequeña, que presenta típicamente una alta frecuencia de impactos y requiere una alta precisión de la determinación de la posición de impacto, mientras que la posición de impacto en las zonas marginales relativamente grandes que rodean a esta zona central es determinada con sistemas acústicos baratos. Con ello pueden mantenerse muy bajos tanto los costes de inversión para el blanco de tiro como también los costes continuos para material consumible.

Para ello es preferible que el cuerpo plano o de tipo placa presente en una zona central una abertura de blanco ventajosamente redonda por la que pueda pasar un proyectil en la dirección de tiro prevista sin atravesar el objeto 5 10

plano o de tipo placa y que el blanco de tiro esté realizado de tal modo que la posición de paso de un proyectil que pase por esta abertura de blanco en un punto cualquiera en la dirección de tiro prevista pueda ser determinada a partir de las señales suministradas por los receptores de luz fotoeléctricos por el paso del proyectil a través de la cortina óptica y la posición de paso de un proyectil que en la dirección de tiro prevista atraviesa el objeto plano o de tipo placa en una zona superficial que rodea a la abertura de blanco puede ser determinada a partir de las diferencias de tiempos de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición acústicos que es generada cuando el proyectil pasa a través del objeto plano o de tipo placa.

Asimismo es ventajoso que el blanco de tiro está realizado de tal modo que, visto en la dirección de tiro prevista, una superficie circular de diámetro máximo que puede ser definida dentro de cortina óptica, esto es dentro de la zona en la que puede ser determinada la posición de paso de un proyectil a partir de las señales suministradas por los receptores de luz fotoeléctricos por el paso del proyectil, tenga la misma extensión que la abertura de blanco o sobresalga ligeramente por los límites de la abertura de blanco. Con ello el blanco de tiro puede ser realizado especialmente barato, ya que la determinación óptica de la posición de impacto tiene que ser dimensionada solo para la zona central y presenta un contorno correspondientemente pequeño frente a sistemas de medición puramente ópticos. En el caso mencionado en último lugar de que la superficie circular de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la cortina óptica, vista en la dirección de tiro prevista, sobresalga ligeramente por los límites de la abertura de blanco resulta la ventaja de que en la zona marginal de la abertura de blanco la determinación acústica de la posición de impacto posiblemente insegura puede ser completada o sustituida por la determinación óptica de la posición de impacto.

En otra forma de realización preferida del blanco de tiro los captadores de medición acústicos, vistos en una dirección de tiro prevista, están dispuestos detrás del objeto plano o de tipo placa porque así pueden detectar especialmente bien la onda sonora generada al atravesar el objeto plano o con forma de placa.

Vista en la dirección prevista de tiro la cortina óptica está dispuesta preferiblemente delante o detrás del objeto plano

o con forma de placa.

En aún otra forma de realización preferida del blanco de tiro la disposición según la invención para la determinación fotoeléctrica de la posición de impacto está dispuesta, de manera que en un blanco de tiro orientado según lo previsto las trayectorias ópticas de la cortina óptica discurren en diagonal delante, detrás y/o en el plano del blanco, estando dispuestos los receptores de luz por encima de las fuentes de luz. De esta forma se impide que se ensucien los receptores de luz por depósito de polvo y de fragmentos de papel de cualquier disco de blanco de papel que sirva como superficie de blanco. Por el curso en diagonal de las trayectorias ópticas pueden además ser realizadas inclinadas las superficies luminosamente activas de las fuentes de luz, de manera que al menos se dificulte un depósito de polvo y de fragmentos de papel sobre estas superficies.

Breve descripción de los dibujos

Otras realizaciones preferidas de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes, así como de la siguiente descripción basada en las figuras. Muestran:

Fig. 1, una vista en planta desde arriba muy esquematizada de un blanco de tiro según la invención;

Figs. 2a a 2c, secciones verticales muy esquematizadas a través del blanco de tiro de la Fig. 1 en diferentes situaciones; y

Fig. 3, una disposición según la invención para la determinación electrónica de la posición de impacto en un blanco de tiro.

Formas de realización de la invención

La idea base de la invención resulta de las figuras 1 y 2a a 2b que muestran de forma muy esquematizada una vista en planta desde arriba de un blanco de tiro según la invención (Fig. 1), así como cortes verticales a través del blanco de tiro en diferentes situaciones (Figs. 2a a 2c).

Como se puede reconocer de la observación conjunta de estas figuras, el blanco de tiro comprende un tablero 8 con una sección central 7 que en su cara delantera, vista en la dirección de tiro S prevista, lleva filas 15 formadas por una pluralidad de receptores de luz fotoeléctricos individuales y fuentes de luz 3a, 3b para emitir la luz que puede ser detectada con los recetores de luz. Asimismo, las filas 15 de receptores de luz y las fuentes de luz 3a, 3b están dispuestas relativamente entre sí, de modo que entre cada receptor de luz de las filas 15 y una de las fuentes de luz 3a, 3b se forme una trayectoria óptica 4 (indicada por líneas de trazos) a través de la cual el receptor de luz respectivo pueda recibir la luz de una de las fuentes de luz 3a, 3b.

Estas trayectorias ópticas forman, vistas en la dirección de tiro prevista, dos haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4 de idéntica longitud y definen con ello una cortina óptica 10, en que al ser atravesada por un proyectil 12 se interrumpe al menos temporalmente una trayectoria óptica 4 de cada uno de los haces 5a, 5b que se cruzan por lo menos de forma parcial.

Como se puede reconocer además a cada haz 5a, 5b de trayectorias ópticas 4 está asignada exactamente una fuente de luz 3a, 3b, por medio de las cuales por emisión de una cortina de luz continua todas las trayectorias ópticas 4 de este haz 5a, 5b son provistas de luz. Así, las trayectorias ópticas 4 de cada haz 5a, 5b discurren divergentes desde la fuente de luz 3a, 3b asociada al haz 5a, 5b respectivo. Todas las trayectorias ópticas 4 discurren además en un plano común.

Además el tablero 8 presenta en su cara trasera, visto en la dirección de tiro prevista S, cinco captadores de medición 11 acústicos que están dispuestos uniformemente distribuidos en una circunferencia K en el contorno de la sección central 7.

Como se puede reconocer en particular en las figuras 2a a 2c, visto en la dirección de tiro prevista S, delante de la sección central 7 del tablero 8 está dispuesto un objeto 13 plano o de tipo placa, en este caso un disco de blanco 13 de cartón, que presenta en su centro una abertura de blanco 14 redonda que puede ser atravesada por un proyectil 12 en la dirección de tiro prevista S sin dañar el disco de blanco 13 por el disparo. Así la abertura de blanco 14 está orientada de tal modo que vista en la dirección de tiro prevista S se sitúa concéntricamente dentro de una superficie circular Z de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la cortina óptica 10.

Visto en la dirección de tiro prevista S, delante del tablero 8 y del disco de blanco 13 está dispuesto un marco de protección 16 (no mostrado en la Fig. 1) que protege al tablero 8 de los disparos pero deja libre la sección central 7 del tablero 8.

Visto en la dirección de tiro prevista S, detrás del tablero 8 está dispuesta una pared trasera 17 de cartón que junto con el tablero 8 constituye una cámara acústica dentro de la cual están dispuestos los captadores de medición 11 acústicos.

Si ahora un proyectil 12 atraviesa la abertura de blanco 14 central del disco de blanco 13, como está representado en la Fig. 2b, entonces interrumpe al menos parcialmente de forma transitoria al menos una trayectoria óptica 4 de cada uno de los haces 5a, 5b que se cruzan de la cortina óptica 10. En este caso la posición de paso a través del disco de blanco 13 es determinada con ayuda de un circuito electrónico (no mostrado) dispuesto igualmente sobre el tablero 8 a partir de las señales suministradas por los receptores de luz fotoeléctricos por el paso a través de la cortina óptica 10.

Si por el contrario el proyectil 12 atraviesa el disco de blanco 13 en una zona que rodea a la abertura central 14, como está representado en la Fig. 4c, entonces al pasar a través del disco de blanco 13 se genera una onda sonora que es detectada por los captadores de medición 11 acústicos. En este caso la posición de paso a través del disco de blanco 13 es determinada igualmente con el circuito electrónico dispuesto en el tablero 8, pero en este caso a partir de las diferencias de los tiempos de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición 11 acústicos.

Si el proyectil 13 atraviesa el disco de blanco 13 en la zona marginal de la abertura central 14 dentro de la zona de la superficie circular Z de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la cortina óptica 10, entonces la posición de paso es determinada igualmente a partir de las señales suministradas por los receptores de luz fotoeléctricos cuando es atravesada la cortina óptica 10, ya que la medición acústica en esta zona es insegura.

Como se puede ver en la Fig. 1, la superficie circular Z de diámetro máximo que se puede definir dentro de la cortina óptica 10 en este caso tiene un diámetro de apenas la mitad del diámetro de una superficie circular R de diámetro máximo con el mismo centro que puede ser definida en la zona en la que la posición de paso del proyectil a través del disco de blanco es determinada a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición acústicos, con lo que resulta la ventaja de que el sistema de medición óptico puede ser relativamente favorable.

La Fig. 3 muestra en una vista en planta desde arriba una realización concreta de una disposición 1 según la invención para la determinación electrónica de la posición de impacto en un blanco de tiro en forma de un tablero 8 con pistas conductoras y componentes electrónicos dispuestos sobre el mismo. Esta disposición puede ser empleada para la formación del blanco de tiro según la invención de acuerdo con las figuras 1 y 2a a 2c.

El tablero 8 presenta una sección central 7 que en el funcionamiento previsto de la disposición 1 es atravesada por los proyectiles cuya posición de impacto se va a determinar y en cuyo centro se forma en el funcionamiento la cortina óptica 10 de acuerdo con las reivindicaciones. Para ello, en el borde superior de la sección 7 están dispuestos uno junto a otro en fila por la derecha y por la izquierda 36 fototransistores 2 sensibles a la luz infrarroja (los receptores de luz según las reivindicaciones) con sus superficies fotoeléctricamente sensibles y frente a estos una fila de diodos luminosos infrarrojos 3a, 3b con línea de trazos (fuentes de luz según las reivindicaciones) con los que puede ser iluminada por completo la fila respectiva de fototransistores 2 con una cortina de luz 9 continua con forma de abanico. De esta forma entre cada uno de los fototransistores 2 y el diodo luminoso 3a, 3b asociado a su fila se forma una trayectoria óptica 4 (véanse las líneas de trazos).

Así las trayectorias ópticas 4 forman dos haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4 divergentes, en cuya zona de cruce (cortina óptica según las reivindicaciones) un proyectil con un diámetro de 3 mm que pase por la

sección interrumpe temporalmente al menos una trayectoria óptica 4 de cada uno de los dos haces 5a, 5b de trayectorias ópticas 4.

Puesto que los fototransistores 2 y los diodos luminosos 3a, 3b están todos fijados al tablero 8, todas las trayectorias ópticas 4 discurren en un plano que coincide esencialmente con el plano del tablero que discurre a través de la cortina óptica transversal a la dirección de paso prevista del proyectil que se va a detectar. Puesto que las filas de fototransistores 2 dispuestos uno junto a otro forman, respectivamente, sectores circulares idénticos, en cuyos centros de curvatura está dispuesta, respectivamente, la superficie luminosamente activa de los diodos luminosos 3a, 3b asociados, todas las trayectorias ópticas 4 presentan una longitud idéntica.

Por la cara trasera del tablero 8 están dispuestos además cinco sensores ultrasónicos 11 idénticos (captadores de medición acústicos según las reivindicaciones) a cierta distancia entre sí para la detección de una onda sonora que es generada por un proyectil cuando atraviesa un disco de blanco (objeto plano o de tipo placa según las reivindicaciones), por ejemplo de cartón o papel, que en el uso previsto de la disposición se extiende a cierta distancia paralelo a los haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4. Puesto que los captadores de medición 11 acústicos están dispuestos sobre el tablero 8 sus superficies activas acústicamente están dispuestas en un plano paralelo a los dos haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4, presentando dicho plano en este caso una distancia de aproximadamente 10 mm respecto las trayectorias ópticas 4.

También sobre el tablero 8 están dispuestos otros varios otros componentes electrónicos y pistas conductoras que juntos forman una unidad de evaluación electrónica 6 (medios de evaluación electrónicos según las reivindicaciones) con los que es determinada la posición de paso de un proyectil a través de la zona de cruce 10 de dos haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4 divergentes (cortina óptica), cuya velocidad de paso, así como su forma o calibre son determinadas a partir de las señales suministradas por los fototransistores 2 por el paso del proyectil y pueden ser mostrados en un monitor (no representado). Además la unidad de evaluación electrónica 6 puede determinar la posición de paso de un proyectil a través de un disco de blanco (cuerpo plano o con forma de placa según las reivindicaciones) que en el uso previsto de la disposición discurre a poca distancia paralelo a los haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4 a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición 11 acústicos que es generada por el proyectil cuando atraviesa el disco de blanco.

Asimismo la disposición está realizada de manera que, vista en la dirección de tiro prevista, una superficie circular Z de diámetro máximo que se puede definir dentro de la zona de cruce 10 de dos haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas divergentes (cortina óptica), está rodeada completamente por una zona en la que la posición de paso de un proyectil a través de un disco de blanco (objeto plano o con forma de placa según las reivindicaciones) que en el uso previsto de la disposición discurre a poca distancia paralelo a los haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4, puede ser determinada a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición 11 acústicos.

Como se puede reconocer en el caso presente la superficie circular Z de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la zona de cruce 10 de dos haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4 divergentes (cortina óptica 10) tiene un diámetro menor de la mitad del de una zona circular R de diámetro máximo con el mismo centro que se puede definir en aquella zona en la que la posición de paso de un proyectil a través de un disco de blanco (objeto plano o con forma de placa según las reivindicaciones) que en el uso previsto de la disposición discurre a poca distancia paralelo a los haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4, puede ser determinada a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición 11 acústicos.

Además la unidad de evaluación 6 está realizada de manera que es posible la calibración de la disposición 1 aproximando posiciones de paso definidas en la zona de cruce 10 de dos haces 5a, 5b que se cruzan de trayectorias ópticas 4 divergentes con un proyectil ficticio o con cuerpo opaco que representa un canal de tiro, así como en el funcionamiento una autocalibración continua respecto a los valores de luminosidad máxima y mínima que se producen para cada fototransistor 2 basándose en las señales suministradas por los fototransistores 2 y las posiciones de paso de los proyectiles determinadas.

La disposición completa está barnizada por inmersión y es por tanto resistente a la intemperie y en el uso previsto es colocada en la orientación mostrada, es decir con los diodos luminosos 3a, 3b por debajo y los fototransistores 2 por arriba.

Claims (27)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Procedimiento para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro, en el que se determina de forma exclusivamente optoelectrónica la posición de impacto en una primera zona de impacto, en particular central, del blanco de tiro y en una segunda zona de impacto del blanco de tiro, que en particular rodea total o parcialmente a la primera zona de impacto, es determinada en particular exclusivamente de forma acústicoelectrónica.

2. 2.

   Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la posición de impacto en una tercera zona de impacto del blanco de tiro, que en particular está realizada como zona de solapamiento de la primera y la segunda zonas de impacto del blanco de tiro, es determinada discrecionalmente de forma optoelectrónica o de forma acústicoelectrónica, o tanto de forma optoelectrónica como acústico-electrónica.

3. 3.

   Disposición (1) para determinar electrónicamente la posición de impacto en un blanco de tiro de acuerdo con el procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende: a) receptores de luz (2) fotoeléctricos y fuentes de luz (3a, 3b) para emitir la luz que puede ser detectada con los receptores (2) de luz, estando dispuestos los receptores de luz (2) y las fuentes de luz (3a, 3b) relativamente entre sí, de manera que entre los receptores de luz (2) y las fuentes de luz (3a, 3b) se forman trayectorias ópticas (4) mediante las cuales los receptores de luz (2) pueden recibir la luz de las fuentes de luz (3a, 3b), y de modo que las trayectorias ópticas (4), vistas en la dirección de tiro (S) prevista, forman al menos dos y, en particular exactamente tres, haces (5a, 5b) que se cruzan de trayectorias ópticas (4) y con ello definen una cortina óptica (10), de manera que cuando un proyectil (12) la atraviesa interrumpe temporalmente al menos de forma parcial una trayectoria óptica (4) de cada uno de los haces (5a, 5b) que se cruzan; b) varios captadores de medición (11) acústicos que están dispuestos a distancia entre sí para la detección de una onda sonora que es generada por un proyectil (12) cuando atraviesa un objeto (13) plano o de tipo placa que en el uso previsto de la disposición se extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica (10); y c) medios electrónicos de evaluación (6) que están realizados de tal modo que con ellos puede ser determinada la posición de paso de un proyectil (12) a través de la cortina óptica (10) a partir de las señales proporcionadas por los receptores de luz (2) fotoeléctricos cuando el proyectil (12) pasa a través de la cortina óptica (10) y la posición de paso de un proyectil (12) a través de un objeto (13) plano o de tipo placa que en el uso previsto de la disposición se extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica (10), puede ser determinada a partir de las diferencias de tiempos de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición (11) acústicos que es generada cuando el proyectil (12) pasa a través del objeto (13) plano o de tipo placa, estando formada la disposición de tal modo que vista en la dirección prevista de tiro (S), una superficie circular (Z) de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la cortina óptica (10), está rodeada parcial o totalmente por una zona en la que la posición de paso de un proyectil a través de un objeto (13) con plano o de tipo placa que en el uso previsto de la disposición se extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica (10), puede ser determinada a partir de las diferencias de tiempos de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición (11) acústicos.

4. 4.

   Disposición según la reivindicación 3, en la que la disposición está realizada de manera que la superficie circular

   (Z)

   de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la cortina óptica (10) tiene un diámetro de a lo más dos tercios, en particular de a lo más la mitad, del diámetro de una superficie circular (R) de diámetro máximo con el mismo centro que se puede definir en la zona en la que la posición de paso de un proyectil (12) a través de un objeto

   (13)

   plano o de tipo placa que en el uso previsto de la disposición se extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica (10), puede ser determinada a partir de las diferencias de tiempos de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición (11) acústicos.

5. 5.

   Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 4, en la que los captadores de medición (11) acústicos están dispuestos en un plano paralelo a la cortina óptica (10) y, en particular, de modo que este plano discurre a una distancia menor de 20 mm de la cortina óptica (10).

6. 6.

   Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 5, en la que existe una pluralidad de receptores de luz (2) fotoeléctricos y en la que los receptores de luz (2) y las fuentes de luz (3a, 3b) están dispuestos relativamente entre sí, de modo que entre cada uno de los receptores de luz (2) y una de las fuentes de luz (3a, 3b) se forma una trayectoria óptica (4) por la cual los receptores de luz (2) pueden recibir la luz de la fuente de luz (3a, 3b).

7. 7.

   Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 6, en la que a cada haz (5a, 5b) de trayectorias ópticas (4) está asociada una fuente de luz (3a, 3b) mediante la cual por emisión de un cuerpo de luz continuo (9), en particular por emisión de una cortina (9) de luz continua, todas las trayectorias ópticas (4) de este haz pueden ser provistas de luz.

8. 8.

   Disposición según la reivindicación 7, en la que las trayectorias ópticas (4) de cada uno de los al menos dos haces (5a, 5b) que se cruzan discurren divergentes desde la fuente de luz (3a, 3b) asociada al haz respectivo.

9. 9.

   Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 8, en la que todas las trayectorias ópticas (4) discurren en un plano o presentan una distancia de a lo más +/- 3 mm respecto a un plano formado en el centro entre las trayectorias ópticas (4).

10. 10.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 9, en la que todas las trayectorias ópticas (4) presentan la misma longitud.

11. 11.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 10, en la que al menos una parte de las trayectorias ópticas es desviada, en particular a través de superficies de espejo o prismas.

12. 12.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 11, en la que las trayectorias ópticas de cada uno de los al menos dos haces que se cruzan presentan, respectivamente, en la zona central del haz respectivo una distancia menor entre sí y/o una menor divergencia que en las zonas marginales del haz.

13. 13.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 12, en la que los receptores de luz (2) asociados a las trayectorias ópticas (4) de los al menos dos haces (5a, 5b) que se cruzan están dispuestos por haz de manera que sus superficies sensibles fotoeléctricamente están dispuestas una junto a otra en una o varias filas.

14. 14.

    Disposición según la reivindicación 12 y según la reivindicación 13, en la que las superficies sensibles fotoeléctricamente están dispuestas una junto a otra en la zona central del haz respectivo en un mayor número de filas que en las zonas marginales del haz.

15. 15.

    Disposición según una de las reivindicaciones 13 a 14, en la que las superficies sensibles fotoeléctricamente dispuestas una junto a otra de los receptores de luz asociados a un haz de trayectorias ópticas están dotadas de un difusor óptico y/o una disposición de lentes para reducir o suprimir los huecos que existen entre las superficies sensibles fotoeléctricamente.

16. 16.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 15, que comprende además una disposición de ventiladores para suministrar a las superficies sensibles fotoeléctricamente de los receptores de luz (2) y/o a las superficies luminosamente activas de las fuentes de luz (3a, 3b) una corriente de aire para evitar la acumulación de suciedades.

17. 17.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 16, en la que los receptores de luz (2) y los medios de evaluación electrónicos (6) están realizados de tal modo que para la determinación de la posición de paso de un proyectil (12) a través de la cortina óptica (10) puede ser distinguida para cada receptor de luz (2) una pluralidad de valores de luminosidad diferentes.

18. 18.

    Disposición según la reivindicación 17, en la que los medios de evaluación electrónicos (6) están realizados de tal modo que en el funcionamiento es posible una autocalibración continua de la disposición (1) respecto a los valores de luminosidad máxima y mínima que se producen para cada receptor de luz (2) basándose en las señales suministradas por los receptores de luz y las posiciones de paso determinadas de los proyectiles (12).

19. 19.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 18, en la que los medios de evaluación electrónicos (6) están realizados de tal modo que es posible una calibración de la disposición (1) aproximando posiciones de paso definidas en la cortina óptica (10) con proyectiles ficticios o con un cuerpo opaco que representa un canal de tiro.

20. 20.

    Disposición según una de las reivindicaciones 3 a 19, en la que la disposición (1) está realizada de tal modo que las señales de los receptores de luz (2) pueden ser detectadas al menos 100.000 veces por segundo, preferiblemente al menos 200.000 veces por segundo.

21. 21.

    Disposición según la reivindicación 20, en la que los medios de evaluación (6) están realizados de tal modo que es posible determinar con ellos la velocidad, la forma y/o el espesor del proyectil (12) por evaluación de las señales suministradas por los receptores de luz (2) fotoeléctricos durante el paso del proyectil (12) a través de la cortina óptica (10).

22. 22.

    Blanco de tiro, en particular disco de tiro, que comprende una disposición (1) según una de las reivindicaciones 3 a 21 y un objeto (13) plano o de tipo placa que se extiende a poca distancia paralelo a la cortina óptica (10), en particular de tejido de caucho, lámina de plástico, papel o cartón y que constituye esencialmente una superficie plana para recibir el impacto de proyectiles (12).

23. 23.

    Blanco de tiro según la reivindicación 22, en el que el objeto (13) plano o de tipo placa presenta en una zona central una abertura de blanco (14), en particular redonda, por la que un proyectil (12) puede pasar en la dirección de tiro prevista (S) sin atravesar el objeto (13) plano o de tipo placa y estando realizado el blanco de tiro de tal modo que la posición de paso de un proyectil (12) que pasa por esta abertura de blanco (14) en la dirección de tiro prevista

    (S) en un punto arbitrario puede ser determinada a partir de las señales suministradas por los receptores de luz (2) fotoeléctricos cuando el proyectil (12) pasa a través de la cortina óptica (10).

24. 24.

    Blanco de tiro según la reivindicación 23, en el que el blanco de tiro está realizado de tal modo que la posición de paso de un proyectil (12) que atraviesa el objeto (13) plano o de tipo placa en la dirección de tiro prevista en una zona de la superficie del blanco que rodea a la abertura de blanco (14) puede ser determinada a partir de las diferencias de tiempo de recorrido de la onda sonora detectada por los captadores de medición (11) acústicos que es generada por el proyectil (12) cuando atraviesa el objeto (13) plano o de tipo placa.

25. 25.

    Blanco de tiro según una de las reivindicaciones 23 a 24, en el que el blanco de tiro está realizado de tal modo que, visto en la dirección de tiro prevista (S), una superficie circular (Z) de diámetro máximo que puede ser definida dentro de la zona en la que puede ser determinada la posición de paso de un proyectil (12) a través de la cortina óptica (10) puede ser determinada a partir de las señales suministradas por los receptores de luz (2) fotoeléctricos

    5 durante el paso del proyectil (12) a través de la cortina óptica (10), tiene sustancialmente la misma extensión que la abertura de blanco (14) o sobresale ligeramente por los límites de la abertura de blanco (14).
26. 26. Blanco de tiro según una de las reivindicaciones 22 a 25, en el que los captadores de medición (11) acústicos, vistos en la dirección de tiro prevista (S), están dispuestos detrás del objeto (13) plano o de tipo placa y en el que la cortina óptica (10), vista en la dirección de tiro prevista (S), está dispuesta delante o detrás del objeto (13) plano o de

    10 tipo placa.
27. 27. Blanco de tiro según una de las reivindicaciones 22 a 26, en el que cuando el blanco de tiro está orientado según está previsto las trayectorias ópticas (4) de la cortina óptica (10) discurren en diagonal delante, detrás y/o en el plano del blanco y los receptores de luz (2) están dispuestos por encima de las fuentes de luz (3a, 3b).