用于实时控制弹药消耗量的装置.pdf

本发明公开一种装置(12)，基于对武器的射击循环的物理参数的获得、分析和解释，用于对使用安装在武器上的相同装弹机由枪械(11)发射的子弹的总数量进行计数，使得所获得的信息实时显示在显示屏幕上。根据本发明，虽然也可以手动方式完成这种操作，部分计数器的激活、显示和循环复位通过计算机程序在没有使用者干涉的情况下自动地执行。为了能够安全且精确地使用，显示屏幕可以显示枪械(11)操作的诸如最可能过热的那些点的温度的其它参数。

1.  一种弹药消耗控制装置，实时用于执行机械射击动作的枪械(11)，其特征在于，计数装置(12)包括传感器(32)，该传感器适合感知结合到该枪械的活动机械元件的装置(31)的运动，该活动机械元件作为射击的结果而移动；和/或该传感器适合感知射击期间产生的机械扰动；上述传感器(32)适合产生电信号，该电信号被传送至可编程逻辑控制装置(33)，使得储存在所述可编程逻辑控制装置(33)中的计数器单元中的计数根据枪械(11)依次发射的子弹的数量改变，可编程逻辑控制装置(33)将所产生的所述计数传送至可视显示器单元(21)。

2.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，与预先储存在所述可编程逻辑控制装置(33)中的所述枪械(11)的活动机械元件的特性的时间和/或速度标准进行比较基于动态射击循环的完成，计数装置(12)根据由所述枪械(11)发射的子弹的数量以一个单位的形式改变计数。

3.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，与预先储存在可编程逻辑控制装置(33)中的所述枪械(11)的所述特征机械扰动的标准值进行比较基于动态射击循环的完成，计数装置(12)根据由所述枪械(11)发射的子弹的数量以一个单位的形式改变计数。

4.  根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所进行的计数对应于由所述枪械(11)发射的子弹的总数量，或对应于由安装有装弹机(13)的枪械(11)发射的子弹的数量，或者对应于装弹机(13)中可用的弹夹的数量。

5.  根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当使用该枪械时，计数装置(12)通过感知或传感器介质(32)由冲击或压电传感器或者磁力开关自动地启动；在预定的时间后，计数器(12)在保持总计数器的值和部分计数器的值两者的情况下返回到计数器的休眠状态。

6.  根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当计数装置(12)识别出最后可用的弹夹的子弹时，并识别出不完全的动态射击循环时，对应于部分计数器的计数能够自动地设置为零。

7.  根据权利要求5所述的装置，其特征在于，为了在更换装弹机时实现将所述部分计数器自动地设置为零，所述计数装置(12)配备有机械传感器和具有磁铁的装弹机(13)。

8.  根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计数装置(12)配备有微型开关，该微型开关用于在更换装弹机时将所述部分计数器自动地设置为零。

9.  根据权利要求5所述的装置，其特征在于，传感器(32)包括能够是磁的或电磁的、人眼可见或不可见的类型的一个或多个传感器，位于枪械(11)上的这些传感器的结合，或者诸如压电类型的一个或多个振动传感器。

10.  根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当所述传感器(32)是电磁辐射类型的时，所述固体装置(31)是实际的滑动件，或者至少是位于所述滑动件或枪械的封闭系统上的层或反射表面。

11.  根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当所述传感器(32)是磁性类型时，所述固体装置(31)是实际的滑动件，或者至少是滑动件或所述枪械(11)的封闭系统上的磁铁。

12.  根据权利要求11所述的装置，其特征在于，当所述固体装置(31)是实际的滑动件时，辅助磁铁靠近所述传感器(32)放置。

13.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，与预先已经储存在可编程逻辑控制装置(33)中的所述枪械(11)的特征机械扰动的标准值进行比较基于静态射击循环的完成，计数装置(12)根据由所述枪械(11)发射的子弹的数量以一个单位的形式改变计数。

14.  根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述传感器(32)包括诸如压电类型的一个或多个振动传感器。

15.  根据权利要求5或13所述的装置，其特征在于，该装置包括数据输入装置(34)，该数据输入装置适合选择至少一个储存在所述可编程逻辑介质(33)中的信息项目，使得所选择的信息类型实时、可见地显示在可视显示器单元(21)上。

16.  根据权利要求15所述的装置，特征在于，所述数据输入装置(34)由一个或多个按钮构成。

17.  根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述计数装置(12)以使可视显示器单元(21)面向射击者的方式连接至所述枪械(11)。

18.  根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述枪械(11)的元件适合以使所述可视显示器单元(21)面向射击者的方式接收或容纳所述计数装置(12)。

19.  根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述计数装置(12)适合集成在附件中，所述附件以使所述可视显示器单元(21)面向射击者的方式连接至所述枪械(11)。

20.  根据权利要求17至19中的任一项所述的装置，其特征在于，所述可视显示器单元(21)为液晶、电致发光、等离子体、相干光屏幕或类似物并且位于所述枪械(11)的瞄准系统的周围。

21.  根据权利要求20所述的装置，其特征在于，储存在所述可编程逻辑介质(33)中的信息可以通过电连接或者通过采用空中接口传输信息的传输装置传递至接收和数据处理系统和/或可以在与显示屏(21)不同的其它可视显示器单元上显示。

22.  根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述计数装置(12)配备有不同按钮，用于将所述部分计数器设置为零，用于打开或关闭所述可视显示器单元，或者用于以所述计数器(12)在每次发射新的子弹时减少一个单位的方式在所述可视显示器单元(21)上预先设置某个数值。

23.  根据权利要求20所述的装置，其特征在于，为了适应环境光强度，显示在所述可视显示器单元上的信息可以用不同的光强度显示。

24.  根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述可视显示器单元还能够显示与所述枪械的枪管温度相关的信息。

25.  根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述枪械的枪管温度能够用温度值显示。

26.  根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述枪械的枪管温度能够以显示所述部分计数器的值的方式间接地显示。

27.  一种枪械，安装有前述权利要求中的任一项所述的用于计数的装置。

用于实时控制弹药消耗量的装置
技术领域
本发明大体上涉及一种用于对枪械发射的子弹进行计数的装置。更具体地，本发明涉及通过对在枪械射击过程中产生的信号进行获得(acquisition)、分析和解释(interpretation)而对由包括自动、半自动或手动武器的枪械发射的子弹进行计数的装置。当弹药从使用中的装弹机中消耗时，该计数装置自动起作用，进行激活、分离和归零设置，因此枪械使用者不干涉前述装置的操作，并且该装置还实时提供所产生的弹药消耗量的信息。
背景技术
目前，诸如短程武器或手枪的枪械的改进已经导致手枪装弹机具有容纳多于12颗子弹(例如18颗子弹)的容量。
在左轮手枪式枪械，即具有通常能够容纳6个子弹的鼓轮的枪械中，依靠脑力来控制发射或使用的子弹的数量是相对容易的。在安装有能够储存18颗子弹(加上腔体中的一颗子弹)的装弹机的手枪的情况中，控制已完成的射击数量的任务可能变得费劲且复杂，并且射击者在先前没有警告时可能对最后的意料之外的射击感到惊讶。
在具有每分钟250至1200次射击的高射击速率的自动枪械中，这个问题将进一步扩大，因为即使只超过扳动扳机的时间最少的时间也会导致大量的弹药浪费。在手动激活的情况中，即使所消耗的弹药量被更加严格地限制，如同我们将能够计数所消耗的弹药的数量以及枪械发射的子弹的总体数量一样。
发明内容
本发明通过如在权利要求1中限定的自动射击计数器来设法解决或减少上述不足中的一个或多个。本发明的各实施方式在从属权利要求中确定。
本发明的一个目标是提供一种能够依靠武器的射击循环对枪械发射的子弹数量进行计数并显示的装置。
本发明中的射击计数器对由具有动态或静态射击循环的枪械发射的子弹的数量进行计数。
动态射击循环由自动或半自动枪械发射，至少包括射击、撞击和以准备下次射击的方式装填的机械动作，并且隐含特定机械元件的运动。每个动态循环对应于部分计数和所有的部分计数的总和，即，所发射的子弹对应于由该枪械在它的整个操作过程中发射的子弹的数量的总计数。
依次地，静态射击循环定义为由至少包括射击的机械动作的枪械进行的，并且在静态射击循环中，将弹夹装入腔体中和拔出用完的弹夹的操作是手动进行的。每个静态循环对应于部分计数和所有的部分计数的总和，即，所发射的子弹对应于枪械在它的整个操作时间内发射的子弹的数量的总计数。
这些计数的结果实时显示在可视显示单元上，该可视显示器单元可以结合到枪械上或不结合到枪械上，由此形成射击者装备的一部分或者形成多个射击者的数据获得中心的一部分。结果，射击者在任何给定时刻能够知道可用的子弹数量，允许他更有效地控制弹药消耗量，且避免在精神高度紧张时刻弹药用光下的危险袭击。
而且，该枪械发射的子弹的总计数器能够更好地维护在使用期间经历最多磨损的那些部件，因此避免对该枪械的不可挽回的损坏。
在进行动态射击循环的枪械中，其计数是以下述两种方式中的一种进行的。在第一种方式中，基于响应射击而位移的元件的线性或旋转运动的位移的次数和速度，因而形成该枪械的封闭系统的部分。
在第二种方式中，基于发生射击时在枪械的至少一个元件中产生的扰动的特性。表征扰动的参数例如可以是扰动的幅度、持续时间等。
应当注意的是，在这两种情况中，区分由枪械的使用者进行的任何手动射击的动作是可能的。它还能够识别允许将部分计数器自动设置为零的最后可用的弹夹。
在进行静态射击循环的枪械中，该枪械的计数基于射击时在该枪械的至少一个元件中产生的扰动特性。表征扰动的参数例如可以是扰动的幅度、持续时间等。
在这种情况中，也能够区分由射击者执行的任何其它手动动作与射击动作。
动态循环可以是完全的或不完全。当以将新的弹夹送入腔体中为结束并且因而准备射击时，动态循环被认为是完全的。当由于在装弹机中没有更多的弹夹或者由于弹夹被卡住而卸载该枪械时，即，直到新的装弹机插入之后该枪械才能再次射击时，动态循环是不完全的。
本发明的另一个目标是它能够确保实时看见可视显示器单元上部分计数和总计数，其中该可视显示器单元位于该枪械本身上，或位于离开正在进行发射的枪械一定距离的装置中，或当使用该枪械时的任何位置中。
本发明的另一个目标是使轻便计数器具有减小的尺寸，该计数器不干扰该枪械的使用，并且能够简单地安装在已经存在的或新制造的类型的长距离武器和短程武器中。
本发明的另一个目标是该计数器具有相当大的操作自主性，作为降低电能消耗的结果是包括数千次射击。这种自主性是通过保持休眠直到进行射击的电子电路来实现的。在计数器被自动地激活时，对应于所使用装弹机而呈现与部分计数相关的信息，即，在预定时间期间内显示并且最后返回休眠位置直到下一次射击。
射击计数器的另一个目标是在计数器操作时射击者不干涉或不扰。当射击时，计数器被激活、储存信息、在预定时间期间内将信息显示在可视显示器单元上，使得转移射击者的注意力的时间在必要的范围内并且防止计数器的位置在黑暗中可见，并且返回休眠状态直到下一次射击。如果使用者希望了解所发射的子弹数量，为此目的而启动按钮，使得储存的信息在可视显示器单元上显示数秒。
本发明的另一个目标是，通过分析由该武器在它整个寿命内进行的射击循环，提供对评估该枪械的主要部件的老化和磨损有用的信息。
本发明的另一目标是使用可视显示器单元和射击计数器的电子电路，以显示诸如枪管温度的枪械操作的固有的其它信息。以这种方式，我们能够避免在短时段内的密集使用期间出现过高的温度值，因为这会影响枪械的精度或危及射击者和/或枪械。
附图说明
基于附图，在下文描述中给出本发明的更详细的说明，其中在附图中：
图1a和1b示出了具有根据本发明的计数器装置的枪械的投影图；
图2a、2b和2c示出了根据本发明的射击计数器的剖面图；以及
图3示出了根据本发明的射击计数器装置的方块图。
具体实施方式
下文中，图1a、1b、2a、2b和2c示出了用于诸如手枪和步枪的枪械11的射击计数器装置12的图示，该装置包括优选放置在该枪械的瞄准系统附近的观察面板21，使得屏幕自身朝向射击者的视线定位，并且因此位于可视系统的视野中。
图3示出了射击计数器12的方块图，该射击计数器12包括感知或传感器32的第一装置，其适合感知与由枪械11进行的射击动作相关某些物理特性。
在具有动态射击循环的枪械的情况中，对发射的子弹的数量进行计数的功能基于例如与枪械的封闭系统相关联的元件的位移的次数或速度。在这种情况中，传感器32包括可以属于磁、电磁辐射类型(而不考虑它们对人眼是否可见)或这二者的结合的一个或多个传感器。为了使传感器32能够感知射击，前述传感器感知固体介质31，该固体介质31参与来自枪械11的封闭系统的至少一个元件的多次前后交错滑动的运动。
当传感器32属于磁性类型时，前述固体装置31至少为位于该枪械的滑动件或封闭系统上的磁铁，其中可能的是实际滑动的是前述装置31，在这种情况中，辅助磁铁靠近传感器32放置。当传感器32属于具有电磁辐射的类型时，固体介质31至少为位于滑动件或枪械封闭系统上的发射层或表面，其中前述装置31本身滑动。
此外，为了对所完成的射击进行计数，完成一次射击循环的枪械可以基于由该枪械在它发射一个子弹时承受的动态扰动而获得信息。因此，传感器32包括诸如属于压电类型的一个或多个振动传感器。
在完成静态射击循环的枪械的情况中，对发射的子弹的数量进行计数的功能基于枪械11以前述情况类似的方式承受的动态扰动的特性。因此，传感器32也包括诸如属于压电类型的一个或多个振动传感器。
当子弹发射时，该枪械发生突然且强烈的动态扰动。而且，在具有动态射击循环的枪械11中，通常，由于动量守恒，滑动件或封闭系统沿与射击相反的方向强烈加速。
当滑动件到达它的行程终端或封闭系统产生后推并由复原弹簧推动时，滑动件改变运动方向，再次返回向前，直到完成射击循环。这两种现象都与枪械11的偶然吹动或由射击者的把持产生的现象很不同。
感知或传感器32的第一装置将直接或通过固态介质31接收枪械11的特性。传感器32在它的一个引出端产生电信号，该电信号通过电连接传送至依次连接到可视显示器单元21的可编程逻辑控制装置33。
所产生的电信号被分析并与对应于射击的信号模型比较。在它们相等或基本相似的情况，微处理器33在单位中根据枪械11发射的子弹总数的总的计数和诸如由枪械11固定的装弹机13发射的子弹的数量的部分计数而变化。
之前，对应于枪械11的动态或静态射击循环特性类型的典型电信号可以已经储存在微处理器存储器33中。该信息是每个枪械11和枪械使用的弹药的类型的特征参数，从而能够在完全的循环和不完全的循环之间进行区分，以及在由射击者产生的滑动操作和武器的干扰或者弹壳被封闭系统捕获之间进行区分。
基于诸如微处理器的编程装置的可编程逻辑控制装置33可以连接至数据录入装置34，该数据录入装置34包括一个或多个开关或按钮，所述开关或按钮允许射击者在任何时候都能够选择所需要的信息，并将诸如总的计数或部分计数等信息实时视觉显示在计数器屏幕21上。
当微处理器33识别动态射击循环未完成时，或者在另一个实施例中，当它识别射击者已经手动作用于枪械11的滑动件或封闭系统时，部分计数器自动设置为零。
也可以用为此目的而包括的按钮来设置为零，或者当装弹机换为另一个时由放置在枪械11上机械微型开关或磁铁型传感器(未显示)和插入装弹机13中的磁铁来设置为零。
计数器12可以构造为连接到枪械11本体或枪械11的任何元件或它的任何附件上的附件；或者构造为容纳或嵌入在任何枪械11元件中的枪械外壳中或它的任何附件等中的系统；因此，当进行射击时，屏幕21在任何时候对射击者都是可见的，即，屏幕21面向射击者。
微处理器33的信息可以通过电连接或者任何信息传输装置通过空气界面传递到接收机和数据处理系统和/或其它形成射击者装备一部分或远离射击者的可视显示器单元(未显示)。
计数器12包括电池35形式的电源单元(未显示)，电池为所有的计数器电路12供电。电池35尺寸小并且属于长期类型。也可以采用可再充电的电池。
为了延长电池35的寿命，当进行射击时，计数器12自动激活。最初，计数器处于休眠中，可视显示器单元关闭。当枪械射击时，传感器32产生激活计数器12的信号。在枪械未使用状态达到预定时间后，计数器返回它的休眠状态，保持总计数器和部分计数器的值。
计数器12还可以由撞击传感器、磁力开关或获得枪械11射击时的机械振动的压电传感器来自动地激活。
计数器12还可以包括用于执行如下述其它功能的按钮：专门关闭屏幕而不影响计数器随着新的射击而继续增加，或者在可视显示器单元21上选择某个数值使得计数器12在每次发射新的子弹时减少一个单位。
由于这些技术能耗很低，可视显示器单元可以是液晶类型的LCD、电致发光、等离子体、相干光或类似物。
为了便于随时可以观看，屏幕信息21将根据在任意给定时间可用的环境光而用不同等级的光强度来进行显示。以这种方式，当环境光强度低或暗时，它将显著减小，并且当情况相反时它将增加。
关于图1a、1b、2a、2b和2c，屏幕21将包括在一起或分开的至少两个数位。它还可以由11/2数位形成，也就是说，由一个完全数位和另一个由两个垂直部分单独形成的数位形成，其中这两个垂直部分以它们占据少量空间以便容易将它们集成在小型枪械中的方式对准。在这种情况中，例如为了对多于20次的射击进行计数，每个数位末尾的点将被利用以对信息进行编码。
为了获得枪械的枪管中的温度的证据，可以在枪管的合适位置处放置至少一个温度传感器(图中未显示)。该温度传感器基于它的温度产生电信号，该电信号通过电连接传送至可编程逻辑控制装置33。
虽然由按钮激活时温度的值可以显示在可视显示器单元，但在优选实施例中，它通过使部分计数器显现的方式而间接地显示。例如，以对应于两个温标的两个不同频率进行间歇闪烁，其中较低的温标用于警告，且较高的温标用于危险警示，这先前已经在可编程逻辑控制装置33中确定。
为了避免沿着枪械11放置很长的电连接，假设在这两点处的温度是相关的，假设因为正在分析的武器是相同的制品，温度传感器可以放置在该枪械的另一部分处，以便在该点处测量温度表示相同的含义。
在本文中确定的实施方式和例子用作本发明及其实际应用的最佳说明，并且因此允许本领域技术人员实践并利用本发明。然而，本领域技术人员将认识到，这种描述和前述例子是用于展示的目的且仅以举例的方式提出的。在此说明的描述不被认为是详尽的，或不是将本发明限制为所描述的精确形式。在不背离随附的权利要求的精神和范围的前提下，根据上述教导，能够进行修改和变形。