DE102005047008A1 - Data recording, disclosure, and transmission system for e.g. infantryman, has central interface module, helmet module, and weapon module connected with each other by wireless digital network, and supplied by separate voltage supply - Google Patents

Abstract

The system has a central interface module (2), and a weapon (7) connected with the central interface module by a weapon module (8). A helmet is connected with the central interface module by a helmet module (14). The central interface module, helmet module, and the weapon module are connected with each other by a wireless digital network, and are supplied by a separate voltage supply.

Description

Translated fromGerman

DieErfindung betrifft ein tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemfür einenSoldaten, welches überein zentrales Schnittstellenmodul in ein militärisches Informationsnetzwerkeingebunden ist.TheThe invention relates to a portable, modular data logging,Data information and data transmission systemfor oneSoldier overa central interface module in a military information networkis involved.

Einderartiges System ist aus der WO 97/27527 bekannt. Dort wird einsogenanntes LW-(Land Warrior-)System vorgeschlagen, welches zentralvon einem Computer-/Radiosubsystem gesteuert wird und modulare miteinanderdurch Kabel verbundene Komponenten wie beispielsweise ein Helmsubsystemund ein Waffensubsystem aufweist. Das LW-System ist über dasComputer-/Radiosubsystem mit einem militärischen Informationsnetzwerk (standardmilitary VHF radio net) verbunden.Onesuch system is known from WO 97/27527. There will be oneso-called LW (Land Warrior) system proposed which centralcontrolled by a computer / radio subsystem and modular with each othercable-connected components such as a helmet subsystemand a weapon subsystem. The LW system is about thatComputer / radio subsystem with a military information network (standardmilitary VHF radio net).

Soldatensollen zukünftigmehr in militärischeInformationsnetzwerke eingebunden werden. So kann z. B. eine GefechtszentraleDaten des Soldaten, die dieser gesammelt hat, wie z. B. Fotos, Videos,Wärmebilderund dergleichen erhalten. Umgekehrt soll der Soldat Informationenonline von der Gefechtszentrale überDigitalfunk abfragen können. Hierzukann eine zentrale Schnittstelle als Kommunikationsplattform nachaußendienen, die beispielsweise in der Uniform des Soldaten integriertist.soldiersshould in the futuremore in militaryInformation networks are involved. So z. B. a battle centerData of the soldier who has collected this, such as Eg photos, videos,thermal imagesand the like. Conversely, the soldier should receive informationonline from the battle center overCan interrogate digital radio. For thiscan post a central interface as a communication platformOutsideServe, for example, integrated in the soldier's uniformis.

DasSammeln, Bewerten und Übertragenrelevanter Informationen in Einsätzenwird fürSoldaten immer wichtiger. Dem Soldaten sollen wichtige Informationenauf möglichsteinfache Weise zur Verfügunggestellt werden, ebenso soll eine Gefechtszentrale möglichstumfassend überdie Lage des Soldaten informiert werden. Da sich ein Soldat im Einsatz häufig inextremen Stresssituationen befindet, soll der Informationsaustauschohne großeBelastung und Eigentätigkeitenin möglichstumfassender Form erfolgen, damit der Soldat nicht zu sehr abgelenkt undin seinem Einsatz beeinträchtigtwird.TheCollect, rate and transferrelevant information in missionsis forSoldiers more important. The soldier should have important informationon as possibleeasy way availablebe made as well as a battle headquarters as possiblecomprehensively overto be informed of the situation of the soldier. As a soldier often works in the fieldextreme stress situations, should be the exchange of informationwithout big onesLoad and own activitiesin as possiblebe done in a more comprehensive form so that the soldier is not too distracted andimpaired in his usebecomes.

BisherigeSysteme sind zwar unter Normalbedingungen ausreichend, erweisensich in Stresssituationen in Kampeinsätzen jedoch als unzureichend,insbesondere hinsichtlich des Trage- und Bedienungskomforts. Die Einzelkomponentensind zumeist überKabel vernetzt. Bei einem Ausfall einer Einzelkomponente ist derSoldat häufigzumindest teilweise vom Datennetz getrennt.PreviousSystems are sufficient under normal conditionsHowever, in stressful situations in missions, it is inadequateespecially with regard to the carrying and operating comfort. The individual componentsare mostly overNetworked cables. In case of failure of a single component of theSoldier frequentlyat least partially separated from the data network.

Dervorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein tragbares,modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemder eingangs erwähntenArt zu schaffen, welches den Informationsaustausch des Soldatenmit dem Informationsnetzwerk komfortabel, insbesondere ohne große Belastungund Eigentätigkeitensowie sicher bzw. stabil gestaltet.Of theThe present invention is therefore based on the object, a portable,modular data recording, data information and data transmission systemthe aforementionedTo create kind, which the information exchange of the soldiercomfortable with the information network, especially without heavy loadand personal activitiesas well as safe and stable.

DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch diein Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.TheseThe object is achieved by thesolved in claim 1 features.

Dadurch,dass alle Komponenten des tragbaren, modular aufgebauten Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts-und Datenübertragungssystems eineeigene Spannungs- bzw. Stromversorgung aufweisen und drahtlos miteinandervernetzt sind, wird der Soldat in vorteilhafter Weise optimal undsicher unterstützt.Das System wirkt dabei nicht störend,behindernd oder ablenkend. Durch den Verzicht auf eine Verkabelungder Module wird der Tragekomfort bzw. die Ergonomie des Systemsdeutlich erhöht.Zusätzlichkann der Ausfall oder Wechsel einzelner Komponenten des Systemsautomatisch erkannt und somit ein Informationsverlust weitgehendvermieden werden. In einer Ausführungsformdes drahtlosen digitalen Netzwerks als WLAN (wireless local areanetwork) sind alle Module des Systems frei adressierbar und eindeutigeinem Soldaten zuzuordnen. Die Module können problemlos ausgetauschtoder ergänzt werden.Durch Sendeleistungen im μW-bis mW-Bereich mit einer resultierenden Reichweite von wenigen Meternwird eine hohe Abhörsicherheiterreicht und gleichzeitig die Lebensdauer der Spannungsversorgungder einzelnen Module maximiert. Alternativ zu einem lokalen Funksystemkann auch eine Datenübertragungmit akustischen Wellen verwendet werden, um die Abhörsicherheitweiter zu steigern.Thereby,that all components of the portable, modular data recording, dataand data transmission systemhave their own voltage or power supply and wirelessly with each otherare networked, the soldier is optimally and optimallysafely supported.The system does not interfere,disabling or distracting. By not using a wiringthe modules will be comfortable to wear or the ergonomics of the systemclearly increased.additionallymay be the failure or change of individual components of the systemautomatically detected and thus a loss of information largelybe avoided. In one embodimentof the wireless digital network as WLAN (wireless local areanetwork), all modules of the system are freely addressable and uniqueto assign to a soldier. The modules can be easily exchangedor supplemented.By transmission power in μW-to mW range with a resulting range of a few meterswill be a high security against eavesdroppingachieves and at the same time the life of the power supplythe individual modules maximized. Alternative to a local radio systemcan also be a data transferused with acoustic waves to protect against eavesdroppingcontinue to increase.

Erfindungsgemäß kann vorgesehensein, dass der Helm als Datenausgabeeinheit eine Anzeigeeinrichtung,insbesondere ein Helmet Mounted Display, aufweist.According to the invention can be providedbe that the helmet as a data output unit a display device,in particular a helmet mounted display.

Dadurchkönnendem Soldaten in einfacher und komfortabler Weise Informationen amHelm über dasHelmet Mounted Display (HMD) direkt im Sichtfeld angezeigt werden.Der Soldat muss dabei seinen Blick nicht vom Geschehen abwenden.Therebycaninformation to the soldier in a simple and comfortable wayHelmet over thatHelmet Mounted Display (HMD) can be viewed directly in the field of view.The soldier does not have to take his eyes off the action.

Erfindungsgemäß kann fernervorgesehen sein, dass der Helm als weitere Datenausgabeeinheit eineLautsprechereinrichtung, insbesondere einen integrierten Kopfhörer undals Dateneingabeeinheit ein Mikrofon aufweist.According to the invention may furtherbe provided that the helmet as another data output unit aSpeaker device, in particular an integrated headphone andas a data input unit has a microphone.

Demzufolgekönnendem Soldaten Informationen ebenfalls über die Lautsprechereinrichtungeingespielt werden. Eine Funkkommunikation wird in einfacher Weiseermöglicht.Um die Sinne des Soldaten nicht zu stark von der Außenweltabzuschirmen, kann der Kopfhörernur fürein Ohr vorgesehen sein. Darüberhinaus kann eine Steuerung des tragbaren, modular aufgebauten Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemsmit Spracheingabe bzw. Sprachbefehlen über das Mikrofon erfolgen.Auch eine Benutzeridentifikation ist über die Spracheingabe denkbar.Das Mikrofon kann auch als Kehlkopfmikrofon ausgebildet sein.Accordingly, the soldier information can also be recorded on the speaker device. A radio communication is made possible in a simple manner. In order not to shield the soldier's senses too much from the outside world, the headphones can only be provided for one ear. In addition, a controller of portable, modular data recording, data information and data transmission system with voice input or voice commands via the microphone. A user identification is conceivable via the voice input. The microphone can also be designed as a larynx microphone.

Vorteilhaftist es, wenn das zentrale Schnittstellenmodul eine Datenein- und-ausgabeeinheit, insbesondere einen PDA aufweist.Advantageousit is when the central interface module a data input andoutput unit, in particular having a PDA.

Über dieDatenein- und -ausgabeeinheit des zentralen Schnittstellenmodulskann das Gesamtsystem gesteuert werden. Dazu kann ein Navi-Pad oder dergleichenals PDA (personal digital assistent) vorgesehen sein. Die Datenausgabeeinheitdes zentralen Schnittstellenmoduls bzw. des PDA läuft in vorteilhafterWeise synchron mit der Datenausgabeeinheit des Helms, d. h. wenigstensalle Informationen, welche am Helm dargestellt werden, werden auch amPDA angezeigt. Zusätzlichkönnenauch weniger wichtige Informationen bzw. Zusatzinformationen (Akkuladezustand,Frequenzen oder dergleichen) angezeigt werden.About theData input and output unit of the central interface modulethe entire system can be controlled. This can be a Navi-pad or the likebe provided as a PDA (personal digital assistant). The data output unitthe central interface module or the PDA runs in an advantageous mannerWay synchronous with the data output unit of the helmet, d. H. at leastall information displayed on the helmet is also displayed on thePDA displayed. additionallycanalso less important information or additional information (battery level,Frequencies or the like) are displayed.

Ineiner sehr vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorgesehensein, dass die Waffe insbesondere im Griffbereich eine Dateneingabeeinheitfür dasWaffenmodul aufweist.Ina very advantageous embodiment of the invention can be providedbe that the weapon, especially in the grip area, a data input unitfor theWeapon module has.

Dadurchwird eine Eingabe- und Navigierhilfe, insbesondere für das Helmmodul,an der Stelle geschaffen, an der der Soldat im Normalfall seine Hände hat,nämlichan der Waffe. Diese Dateneingabeeinheit ist in vorteilhafter Weiseim Griffbereich bzw. am Schaft oder im Griffstück untergebracht. Die Dateneingabeeinheitim Griffbereich der Waffe kann als Trackball, Gamepad, Joypad oderdergleichen ausgebildet sein. Vorteilhaft ist wenigstens eine Funktionalität gemäß einerComputermaus. Somit werden dem Soldaten sogar Texteingaben während desZielens ermöglicht.Therebybecomes an input and navigation aid, especially for the helmet module,created at the point where the soldier normally has his hands,namelyon the weapon. This data input unit is advantageoushoused in the grip area or on the shaft or in the handle. The data input unitin the grip area of the weapon can be used as trackball, gamepad, joypad orbe formed. At least one functionality according to one is advantageousComputer mouse. Thus, the soldier even text inputs during theTargeting allows.

Vorteilhaftist es, wenn eine situationsbezogene Steuerung und/oder Anpassungder Dateneingabe- und Datenausgabeeinheiten vorgesehen ist.Advantageousit is when a situational control and / or adaptationthe data input and data output units is provided.

DenSoldaten müssenalle notwendigen Informationen erreichen, ohne ihn von seinem Auftrag abzulenken,d. h. es müssenso viele Informationen wie nötigjedoch so wenig Informationen wie möglich übertragen werden. Durch diesituative bzw. situationsbezogene Steuerung und/oder Anpassung istder Soldat in vorteilhafter Weise in der Lage eigene Informationenin situationsabhängigerWeise einzugeben, ohne sich selbst zu behindern. Um den Soldaten nichtmit visuellen Information zu überfluten,ist es vorteilhaft, die eingehenden Informationen situativ auf visuelleund akustische bzw. auditive Kanäleaufzuteilen, z. B. automatisch je nach benötigter Datenrate, d. h. abeiner bestimmten Bildrate werden Textinformationen nicht mehr ander Anzeigeeinrichtung des Helms eingeblendet, sondern akustisch über den Kopfhörer übermittelt.Akustische Informationen könnenin besonders kritischen Situationen verstärkend eingesetzt werden (z.B. ABC-Waffen-Alarm).TheSoldiers mustto obtain all the necessary information without distracting him from his mission,d. H. to have toas much information as necessaryhowever, as little information as possible is transmitted. By theSituational or situational control and / or adaptation isthe soldier advantageously capable of own informationin situationalTo enter a way without hindering oneself. Not to the soldierto flood with visual information,It is advantageous to situational the incoming information on visualand acoustic or auditory channelssplit, z. B. automatically depending on the required data rate, d. H. fromAt a certain frame rate, textual information no longer becomes availablethe display device of the helmet displayed, but transmitted acoustically via the headphones.Acoustic information canbe used intensifying in particularly critical situations (z.B. ABC weapon alarm).

Erfindungsgemäß kann vorgesehensein, dass das zentrale Schnittstellenmodul, das Helmmodul und/oderdas Waffenmodul wenigstens teilweise redundant ausgelegt sind.According to the invention can be providedbe that the central interface module, the helmet module and / orthe weapon module are designed at least partially redundant.

Dadurchwird ein stabiler Betrieb des erfindungsgemäßen Systems unterstützt. ImFalle eines Ausfalls einzelner Komponenten wird der Soldat somitnicht vom Datennetz bzw. vom militärischen Informationsnetzwerkgetrennt. Die wenigstens teilweise Redundanz kann beispielsweisedurch ein mehrfaches Vorhandensein einzelner Module bzw. Komponentenerreicht werden.Therebya stable operation of the system according to the invention is supported. in theCase of a failure of individual components, the soldier thusnot from the data network or from the military information networkseparated. The at least partial redundancy can be, for exampleby a multiple presence of individual modules or componentsbe achieved.

Desweiteren kann die wenigstens teilweise Redundanz derart ausgeführt sein,dass das zentrale Schnittstellenmodul, das Helmmodul und/oder das Waffenmodulbei Ausfall eines jeweiligen anderen Moduls, wenigstens teilweisedessen Aufgaben übernehmen.OfFurthermore, the at least partial redundancy can be carried out in such a way thatthat the central interface module, the helmet module and / or the weapon modulein case of failure of a respective other module, at least partiallytake over its tasks.

Beispielsweisekann hierzu bei Ausfall der Datenein- und -ausgabeeinheit des zentralen Schnittstellenmoduls,das Gesamtsystem weiterhin mit der Dateneingabeeinheit im Griffbereichder Waffe und mit der Datenausgabeeinheit am Helm gesteuert werden.For exampleFor this purpose, if the data input and output unit of the central interface module fails,the entire system continues with the data entry unit in the grip areathe weapon and be controlled with the data output unit at the helm.

Alternativoder zusätzlichkann die wenigstens teilweise Redundanz derart ausgeführt sein, dassFunktionen einzelner Funktionseinheiten eines jeweiligen Modulsdurch andere Funktionseinheiten desselben Moduls ausführbar sind.alternativeor additionallythe at least partial redundancy can be carried out in such a way thatFunctions of individual functional units of a respective modulecan be executed by other functional units of the same module.

Sonachist es möglich,dass das System dem Soldaten eine Textmeldung, welche auf dem HMD desHelms eingeblendet werden soll im Falle eines Ausfalls des HMD einfach über denKopfhörervorliest.THEREFOREIs it possible,that the system sends a text message to the soldier, which is on the HMD of theHelms should be displayed in case of failure of the HMD simply over theheadphonereads.

Nachstehendist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindungprinzipmäßig beschrieben.belowis an embodiment of the invention with reference to the drawingdescribed in principle.

Eszeigt:Itshows:

1 einevereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen tragbaren,modular aufgebauten Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemsfür einen Soldaten;und 1 a simplified schematic representation of a portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to the invention for a soldier; and

2 einevereinfachte schematische Darstellung zusätzlicher Redundanzverknüpfungendes erfindungsgemäßen Systems. 2 a simplified schematic representation of additional redundancy links of the system according to the invention.

Wieaus1 ersichtlich, weist ein erfindungsgemäßes tragbares,modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts- und Datenübertragungssystem1 für einennicht dargestellten Soldaten ein zentrales elektronisches Schnittstellenmodul2 ineiner Uniform3 des Soldaten auf, über welches das Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystem1 inein militärischesInformationsnetzwerk4 eingebunden ist (stark vereinfachtdargestellt). Des weiteren weist das erfindungsgemäße tragbare,modular aufgebaute Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts- und Datenübertragungssystem1 eineWaffe7, welche überein Waffenmodul8 mit dem zentralen Schnittstellenmodul2 verbundenist und einen Helm10, welcher über ein Helmmodul14 mitdem zentralen Schnittstellenmodul2 verbunden ist, auf.Das zentrale Schnittstellenmodul2, das Helmmodul14 unddas Waffenmodul8 sind überein als WLAN ausgebildetes drahtloses digitales Netzwerk miteinanderverbunden bzw. kommunizieren darüber(durch gestrichelte, mit WLAN bezeichnete Pfeile angedeutet). Sokann z.B. eine nicht dargestellte Gefechtszentrale Daten des Soldaten,die dieser gesammelt hat, wie z. B. Fotos, Videos, Wärmebilderund dergleichen überdas militärischesInformationsnetzwerk4 erhalten. Umgekehrt soll der SoldatInformationen online von der Gefechtszentrale über das militärischesInformationsnetzwerk4 abfra gen können.How out 1 can be seen, has a portable, modular data recording, data information and data transmission system according to the invention 1 for a soldier, not shown, a central electronic interface module 2 in a uniform 3 of the soldier over which the data recording, data retrieval and data transmission system 1 into a military information network 4 is integrated (shown in simplified form). Furthermore, the inventive portable, modular data recording, data information and data transmission system 1 a weapon 7 , which have a weapon module 8th with the central interface module 2 is connected and a helmet 10 , which has a helmet module 14 with the central interface module 2 is connected. The central interface module 2 , the helmet module 14 and the weapon module 8th are connected or communicate with each other via a wireless digital network designed as WLAN (indicated by dashed arrows labeled with WLAN). For example, a battle center, not shown, data of the soldier who has collected this, such. As photos, videos, thermal images and the like on the military information network 4 receive. Conversely, the soldier is to receive information online from the combat center via the military information network 4 can query.

DasSchnittstellenmodul2 weist nicht dargestellte elektronischeMittel zur Bildverarbeitung, Datenkomprimierung, Massenspeicherungund Kommunikation auf. Das Schnittstellenmodul2 sendet undempfängtkodierte bzw. verschlüsselteDaten5 an bzw. von dem Informationsnetzwerk4 über codiertenDigital-Funk (durchden gestrichelten, mit Digital-Funk bezeichneten Pfeil angedeutet),wie beispielsweise BOS-Funk oder dergleichen. Die Daten5 umfassendabei insbesondere (Live-)Bildübertragungsdaten(auch Wärmebilder),hochauflösende Standbilddaten,Sensordaten (LEM, Radar), Kartenmaterial, Texte, taktische Datenund Symbole, Augmented-Reality-Daten, Sprechfunk, Geräuschübertragungsdaten,Telemetriedaten und/oder Biodaten des Soldaten bzw. Infanteristen.The interface module 2 has not shown electronic means for image processing, data compression, mass storage and communication. The interface module 2 sends and receives coded or encrypted data 5 to or from the information network 4 via coded digital radio (indicated by the dashed arrow labeled digital radio) such as BOS radio or the like. The data 5 include in particular (live) image transfer data (including thermal images), high-resolution still image data, sensor data (LEM, radar), map material, texts, tactical data and symbols, augmented reality data, radio, noise transmission data, telemetry data and / or biodata of the soldier or Infantrymen.

ZurSteuerung bzw. Bedienung des zentralen Schnittstellenmoduls2 bzw.des erfindungsgemäßen Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystems1 durchden Soldaten ist als Datenein- und -ausgabeeinheit ein als Navi-Pad6 ausgebildeterPDA (personal digital assistent) vorgesehen. Das Navi-Pad6 umfasstdazu einen Display, eine Tastatur (zur Eingabe von Befehlen und/oder Texten),ein Mikrofon und einen Lautsprecher (nicht dargestellt). Das Displayist als True-ColorXGA-Display mit einer Autoabschaltung zum Energiesparen ausgebildet.Die Tastatur des Navi-Pads6 weist große und griffsichere Tastenzur einfachen Bedienung auf. Alternativ könnte die Tastatur als Touchscreen-Displayausgebildet sein, wodurch das Display größer ausgebildet werden könnte undsich so mehr Informationen (z. B. Karten) darstellen ließen. Sonachkönnteweitestgehend auf eine komplexe Menüstruktur verzichtet und dieTastatur funktionsabhängiggestaltet werden. Tastatur, Mikrofon und Lautsprecher des Navi-Pads6 können desweiteren auch als Backupsystem eingesetzt werden.For controlling or operating the central interface module 2 or the data recording, data information and data transmission system according to the invention 1 by the soldier is as a data input and output unit as a Navi Pad 6 trained PDA (personal digital assistant). The navigation pad 6 includes a display, a keyboard (for entering commands and / or texts), a microphone and a speaker (not shown). The display is designed as a True-Color XGA display with a power-off auto power off function. The keyboard of the Navi-Pads 6 has large and secure keys for easy operation. Alternatively, the keyboard could be designed as a touch screen display, whereby the display could be made larger and thus more information (eg maps) could be displayed. Sonach could be largely dispensed with a complex menu structure and the keyboard function-dependent designed. Keyboard, microphone and speaker of the Navi-Pads 6 can also be used as a backup system.

Zusätzlich kannauch eine in die Uniform3 integrierte Tastatur6' vorgesehensein, welche ein Möglichkeitzur Eingabe komplexerer Texte bietet, ohne das Navi-Pad6 verwendenzu müssen.In addition, one can also in the uniform 3 integrated keyboard 6 ' be provided, which provides a way to enter more complex texts, without the Navi Pad 6 to use.

DerSoldat ist des weiteren mit der Waffe7, welche das elektronischesWaffenmodul8 aufweist, über welches die Waffe7 mitdem zentralen Schnittstellenmodul2 elektrisch, insbesonderezur Datenübertragungverbunden ist, ausgerüstet.Das Waffenmodul8 weist nicht dargestellte elektronischeMittel zur Bildverarbeitung, Datenkomprimierung und Kommunikationauf. Zusätzlichkann die Waffe7 in anderen Ausführungsbeispielen über optronischeSysteme bzw. eine CCD-/CMOS-Kamera,ein Lagebestimmungssystem, einen Bildverstärker, insbesondere mit zuschaltbaremInfrarot-Aufheller, ein Wärmebildgerät oder dergleichenverfügen,deren Daten über dasWaffenmodul8 auch an das zentrale Schnittstellenmodul2 übermittelbarsind.The soldier is also with the weapon 7 which the electronic weapon module 8th has over which the weapon 7 with the central interface module 2 electrically connected, in particular for data transmission, equipped. The weapon module 8th has not shown electronic means for image processing, data compression and communication. In addition, the weapon can 7 in other embodiments have optronic systems or a CCD / CMOS camera, a positioning system, an image intensifier, in particular with switchable infrared brightener, a thermal imaging device or the like, their data on the weapon module 8th also to the central interface module 2 are transferable.

DasWaffenmodul8 bzw. die Waffe7 weisen im Griffbereichder Waffe7 eine als Trackball9 ausgebildeteDateneingabeeinheit auf. Dadurch wird eine Eingabe- und Navigierhilfe,insbesondere für dasHelmmodul14 bzw. fürdas Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts- und Datenübertragungssystem1,an der Stelle geschaffen, an der der Soldat im Normalfall seineHände hat,nämlichan der Waffe7. Der Trackball9 ist im Griffstück der Waffe7 untergebracht.Er kann auch am Schaft untergebracht sein. Die Dateneingabeeinheitim Griffbereich der Waffe kann ebenfalls als Gamepad, Joypad oderdergleichen ausgebildet sein. Vorteilhaft ist wenigstens eine Funktionalität gemäß einerComputermaus.The weapon module 8th or the weapon 7 point in the grip area of the weapon 7 one as a trackball 9 trained data input unit. This will provide an input and navigation aid, especially for the helmet module 14 or for the data recording, data retrieval and data transmission system 1 , created at the point where the soldier normally has his hands, namely the weapon 7 , The trackball 9 is in the grip of the weapon 7 accommodated. He can also be accommodated on the shaft. The data input unit in the grip area of the weapon can also be designed as a gamepad, joypad or the like. At least one functionality according to a computer mouse is advantageous.

Desweiteren kann die Waffe7 bzw. das Waffenmodul8 einnicht dargestelltes Munitionsbestandserfassungssystem aufweisen,welches in vorteilhafter Weise dem erfindungsgemäßen Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts-und Datenübertragungssystem1 bzw.mittels des zentralen Schnittstellenmoduls2 über dasmilitärischeInformationsnetzwerk4 einer Leitstelle oder befreundetenVerbändenbzw. Einheiten (nicht dargestellt) Munitionsbestandsdaten der Waffe7 zurVerfügungstellen kann. Darüberhinaus könnenin weiteren Ausführungsbeispielenan der Waffe7 Mittel zur biometrischen Identifizierung desSoldaten vorgesehen sein.Furthermore, the weapon 7 or the weapon module 8th an unillustrated ammunition inventory system, which advantageously the data recording, data information and data transmission system according to the invention 1 or by means of the central interface module 2 via the military information network 4 a control center or friendly associations or units (not shown) ammunition inventory data of the weapon 7 can provide. Over there can be used in other embodiments of the weapon 7 Provided means for biometric identification of the soldier.

DerSoldat ist des weiteren mit dem Helm10 versehen, welcherals Datenausgabeeinheit eine als Helmet Mounted Display (HMD)11 ausgebildeteAnzeigeeinrichtung aufweist, mit welcher dem Soldaten Daten visuellim Sichtfeld anzeigbar sind. Das HMD11 ist dazu nur für ein Augevorgesehen und vorzugsweise vor dem linken Auge anpassbar angeordnet, umdas Zielen des Soldaten mit der Waffe7 nicht zu behindern.Das HMD11 weist einen flimmerfreien True-Color XGA-Displayauf. Das HMD11 ist an dem Helm10 wegklappbarmontiert und abschaltbar. Das HMD11 ist als sogenannter "optical see-through"-Typ ausgebildet,wobei ein halbdurchlässiger Spiegeldie Videodaten in den Strahlengang einblendet und die reale Weltabgedunkelt fürden Soldaten weiterhin sichtbar ist. Somit bleibt das volle Sichtfeld unddamit auch die Stereosicht des Soldaten wenigstens annähernd erhalten.In einem weiteren Ausführungsbeispielkönntedas HMD11 auch als "look-around"-Typ ausgebildet sein, wobei ein Teil desSichtfeldes ausgeblendet wird und auch keine Stereosicht mehr vorhandenist. Des weiteren könnte dasHMD11 auch als "video-basedsee-through"-Typ ausgebildetsein, welcher grundsätzlichauch ein "look-around"-Typ ist. Die realeWelt bzw. der fehlende Bildausschnitt wird jedoch von einer Helmkamera aufgenommenund als Hintergrundbild in die Videodaten eingespielt. Diese Variantestellt extrem hohe Anforderungen an die verwendete Helmkamera, die Justagedes HMD11 sowie an Bildverarbeitung und Timing.The soldier is further with the helmet 10 provided as a data output unit as a helmet mounted display (HMD) 11 having trained display device with which the soldier data can be visually displayed in the field of view. The HMD 11 is intended for one eye only, and preferably arranged to be adjustable in front of the left eye to target the soldier with the weapon 7 not to hinder. The HMD 11 has a flicker-free true-color XGA display. The HMD 11 is on the helmet 10 can be folded away and switched off. The HMD 11 is designed as a so-called "optical see-through" type, with a semi-transparent mirror fades in the video data in the beam path and the darkened real world for the soldier is still visible. Thus, the full field of view and thus the stereo view of the soldier remains at least approximately preserved. In another embodiment, the HMD 11 Also be designed as a "look-around" type, with a part of the field of view is hidden and no stereo vision is no longer available. Furthermore, the HMD could 11 also be designed as a "video-based see-through" type, which is basically a "look-around" type. However, the real world or the missing image detail is recorded by a helmet camera and recorded as a background image in the video data. This variant places extremely high demands on the helmet camera used, the adjustment of the HMD 11 as well as image processing and timing.

Darüber hinausweist der Helm10 als weitere Datenausgabeeinheit eineals integrierter Kopfhörer12 ausgebildeteLautsprechereinrichtung auf, mit welcher Informationen akustischwiedergegeben werden können.Der Kopfhörer12 istnur fürein Ohr vorgesehen und nach außenschalldicht ausgebildet. Wie ersichtlich, ist als Dateneingabeeinheitein Mikrofon13 fürden Soldaten am Helm10 vorgesehen. Das Mikrofon13 kannals Kehlkopfmikrofon ausgebildet sein. Eine Funkkommunikation wirdsomit in einfacher Weise ermöglicht.Darüberhinaus kann eine Steuerung des tragbaren, modular aufgebauten Datenaufzeich nungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystems1 mitSpracheingabe bzw. Sprachbefehlen über das Mikrofon13 erfolgen.Der Helm10 weist das elektronisches Helmmodul14 mitnicht näherdargestellten elektronischen Mitteln zur Bildverarbeitung, Datenkomprimierungund Kommunikation auf. Das Helmmodul14 ist mit dem HMD11,dem Kopfhörer12 unddem Mikrofon13 verbunden. Darüber hinaus weist der Helm10 eineLampe, eine CCD-Helmkamera, einen elektronischen Kompass, einenHelligkeitssensor, einen Temperatursensor, einen GPS-Empfänger zurStandortbestimmung und einen Zielerkennung-Freund-Feind-Empfänger auf (nichtdargestellt), welche mit dem Helmmodul14 elektrisch zurDatenübertragungverbunden sind. Die Helmkamera kann in weiteren Ausführungsbeispielenauch als EmCCD- oder CMOS-Kamera ausgebildet sein. Optional können auchein Bildverstärker, insbesonderemit zuschaltbarem Infrarot-Aufheller, ein Wärmebildgerät und/oder eine Rundumsicht-Kameraam Helm10 vorgesehen sein.In addition, the helmet points 10 as another data output unit one as an integrated headphone 12 trained speaker device with which information can be reproduced acoustically. The headphone 12 is only intended for one ear and sound-proofed to the outside. As can be seen, the data input unit is a microphone 13 for the soldier at the helm 10 intended. The microphone 13 can be designed as a throat microphone. A radio communication is thus made possible in a simple manner. In addition, control of the portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system 1 with voice input or voice commands via the microphone 13 respectively. The helmet 10 has the electronic helmet module 14 with not shown electronic means for image processing, data compression and communication on. The helmet module 14 is with the HMD 11 , the headphones 12 and the microphone 13 connected. In addition, the helmet points 10 a lamp, a CCD helmet camera, an electronic compass, a brightness sensor, a temperature sensor, a positioning GPS receiver, and a target recognition friend / foe receiver (not shown) connected to the helmet module 14 electrically connected to the data transmission. The helmet camera may be formed in other embodiments as EmCCD or CMOS camera. Optionally, an image intensifier, in particular with switchable infrared brightener, a thermal imaging device and / or a panoramic camera on the helmet 10 be provided.

Nebendem Navi-Pad6 ist der Helm10 bzw. das Helmmodul14 diewichtigste Komponente des erfindungsgemäßen Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts-und Datenübertragungssystems1,da er mit den diversen nicht dargestellten optronischen Systemenals direkte Verlängerungder menschlichen Sinne Hörenund Sehen wirkt. Um einen bestmöglichenTragekomfort zu erreichen, ist der Helm10 mit nicht dargestelltenHelmakkus ausbalanciert.Next to the navigation pad 6 is the helmet 10 or the helmet module 14 the most important component of the data recording, data retrieval and data transmission system according to the invention 1 because he works with the various unrepresented optronic systems as a direct extension of the human senses hearing and seeing. To achieve the best wearing comfort, the helmet is 10 Balanced with unrepresented helmet batteries.

DasHMD11 oder der Kopfhörer12 des Helms10 erhaltendie anzeigbaren bzw. akustisch wiederzugebenden Informationen über dasHelmmodul14, das zentrale Schnittstellenmodul2 und/oder dasWaffenmodul8.The HMD 11 or the headphones 12 of the helmet 10 receive the displayable or acoustically reproduced information about the helmet module 14 , the central interface module 2 and / or the weapon module 8th ,

Beidem erfindungsgemäßen Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- undDatenübertragungssystem1 isteine situationsbezogene Steuerung und/oder Anpassung der Dateneingabe-und Datenausgabeeinheiten vorgesehen. Den Soldaten müssen allenotwendigen Informationen erreichen, ohne ihn von seinem Auftragabzulenken, d. h. es müssen soviele Informationen wie nötigjedoch so wenig Informationen wie möglich übertragen werden.In the data recording, data information and data transmission system according to the invention 1 a situation-based control and / or adaptation of the data input and output units is provided. The soldiers must obtain all the necessary information without distracting him from his mission, ie as much information as necessary but as little information as possible must be transmitted.

Wieweiter aus1 ersichtlich, weisen das zentraleSchnittstellenmodul2, das Waffenmodul8 und dasHelmmodul14 separate Spannungsversorgungen15,15' und15'' über Batterien, Akkus oder dergleichenauf. Alternativ oder zusätzlichkann die Spannungsversorgung15'' amHelm10 auch über einenicht dargestellte Solarzelle oder dergleichen erfolgen.How farther 1 can be seen, have the central interface module 2 , the weapon module 8th and the helmet module 14 separate power supplies 15 . 15 ' and 15 '' on batteries, batteries or the like. Alternatively or additionally, the power supply 15 '' at the helm 10 also via a solar cell, not shown, or the like.

Daszentrale Schnittstellenmodul2, das Helmmodul14 unddas Waffenmodul8 sind wenigstens teilweise redundant ausgelegt.Dadurch wird ein stabiler Betrieb des erfindungsgemäßen Systems1 unterstützt. ImFalle eines Ausfalls einzelner Komponenten wird der Soldat somitnicht vom Datennetz bzw. militärischenInformationsnetzwerk4 getrennt. Die Redundanz kann beispielsweisedurch ein redundantes Vorhandensein einzelner Module bzw. Komponentenerreicht werden. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht,dass die Module2,8,14 des tragbaren,modular aufgebauten Datenaufzeichnungs-, Datenauskunfts- und Datenübertragungssystems1 jeweilseigene Spannungs- bzw. Stromversorgungen15,15',15'' aufweisen und drahtlos über WLANmiteinander vernetzt sind. Das System1 kann somit einenWechsel oder einen Ausfall einzelner Module2,8,14 automatischerkennen und einen Informationsverlust weitestgehend verhindern.The central interface module 2 , the helmet module 14 and the weapon module 8th are at least partially designed redundantly. As a result, a stable operation of the system according to the invention 1 supported. In the case of a failure of individual components, the soldier is thus not from the data network or military information network 4 separated. The redundancy can be achieved for example by a redundant presence of individual modules or components. This is made possible in particular by the fact that the modules 2 . 8th . 14 portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system 1 each own voltage or power supplies 15 . 15 ' . 15 '' exhibit and wirelessly Networked via Wi-Fi. The system 1 can thus change or a failure of individual modules 2 . 8th . 14 automatically detect and prevent information loss as far as possible.

In2 sinddurch Pfeile angedeutete Redundanzverknüpfungen zwischen dem Navi-Pad6, demHMD11, dem Kopfhörer12,dem Mikrofon13, dem Trackball9 und der Tastatur6' dargestellt.In 2 are indicated by arrows redundancy links between the Navi pad 6 , the HMD 11 , the headphones 12 , the microphone 13 , the trackball 9 and the keyboard 6 ' shown.

Diewenigstens teilweise Redundanz kann derart ausgeführt sein,dass das zentrale Schnittstellenmodul2, das Helmmodul14 unddas Waffenmodul8 bei Ausfall eines jeweiligen anderenModuls2,8,14 wenigstens teilweisedessen Aufgaben übernehmen.The at least partial redundancy can be carried out such that the central interface module 2 , the helmet module 14 and the weapon module 8th in case of failure of a respective other module 2 . 8th . 14 at least partially take over its tasks.

Beispielsweisekann hierzu bei Ausfall des Navi-Pads6 des zentralen Schnittstellenmoduls2, dasGesamtsystem1 weiterhin mit dem Trackball9 imGriffbereich der Waffe7 und mit dem HMD11 bzw. demKopfhörer12 oderdem Mikrofon13 am Helm10 gesteuert werden. Insbesonderekann auch das Navi-Pad6 als Backupsystem des HMD11 dienen.For example, this can happen if the Navi Pad fails 6 of the central interface module 2 , the overall system 1 continue with the trackball 9 in the grip area of the weapon 7 and with the HMD 11 or the headphones 12 or the microphone 13 at the helm 10 to be controlled. In particular, also the Navi-Pad 6 as a backup system of the HMD 11 serve.

Alternativoder zusätzlichkann die wenigstens teilweise Redundanz derart ausgeführt sein, dassFunktionen einzelner Funktionseinheiten eines jeweiligen Moduls2,8,14 durchandere Funktionseinheiten desselben Moduls2,8,14 ausführbar sind.Alternatively or additionally, the at least partial redundancy can be implemented such that functions of individual functional units of a respective module 2 . 8th . 14 through other functional units of the same module 2 . 8th . 14 are executable.

Sonachist es möglich,dass dem Soldaten eine Textmeldung, welche auf dem HMD11 des Helms10 eingeblendetwerden soll – imFalle eines Ausfalls – desHMD11 einfach überden Kopfhörer12 vorgelesenwird.It is therefore possible for the soldier to receive a text message on the HMD 11 of the helmet 10 should be displayed - in case of failure - the HMD 11 just over the headphones 12 is read out.

Claims (10)

Translated fromGerman

Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystem(1) füreinen Soldaten, welches über einzentrales Schnittstellenmodul (2) in ein militärischesInformationsnetzwerk (4) eingebunden ist, mit einer Waffe(7), welche überein Waffenmodul (8) mit dem zentralen Schnittstellenmodul(2) verbunden ist und mit einem Helm (10), welcher über einHelmmodul (14) mit dem zentralen Schnittstellenmodul (2) verbundenist, wobei das zentrale Schnittstellenmodul (2), das Helmmodul(14) und das Waffenmodul (8) über ein drahtloses digitalesNetzwerk miteinander verbunden sind und jeweils über eine separate Spannungsversorgung(15,15',15'') verfügen.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system ( 1 ) for a soldier who has a central interface module ( 2 ) into a military information network ( 4 ), with a weapon ( 7 ), which have a weapon module ( 8th ) with the central interface module ( 2 ) and with a helmet ( 10 ), which via a helmet module ( 14 ) with the central interface module ( 2 ), the central interface module ( 2 ), the helmet module ( 14 ) and the weapon module ( 8th ) are connected to each other via a wireless digital network and in each case via a separate power supply ( 15 . 15 ' . 15 '' ) feature.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Helm (10)als Datenausgabeeinheit eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere einHelmet Mounted Display (HMD11), aufweist.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to claim 1, characterized in that the helmet ( 10 ) as a data output unit, a display device, in particular a helmet mounted display (HMD 11 ), having.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Helm (10)als weitere Datenausgabeeinheit eine Lautsprechereinrichtung, insbesondereeinen integrierten Kopfhörer(12) und als Dateneingabeeinheit ein Mikrofon (13)aufweist.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to claim 1 or 2, characterized in that the helmet ( 10 ) as a further data output unit a speaker device, in particular an integrated headphone ( 12 ) and as a data input unit a microphone ( 13 ) having.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zentraleSchnittstellenmodul (2) eine Datenein- und -ausgabeeinheit(6), insbesondere einen PDA aufweist.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the central interface module ( 2 ) a data input and output unit ( 6 ), in particular having a PDA.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach einem der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Waffe (7) insbesondereim Griffbereich, eine Dateneingabeeinheit, für das Waffenmodul (8)aufweist.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the weapon ( 7 ), in particular in the grip area, a data input unit, for the weapon module ( 8th ) having.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dateneingabeeinheitdes Waffenmoduls als Trackball (9), Gamepad oder dergleichen ausbildetist.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to claim 5, characterized in that the data input unit of the weapon module as a trackball ( 9 ), Gamepad or the like is formed.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach einem der Ansprüche2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine situationsbezogene Steuerungund/oder Anpassung der Dateneingabe- und Datenausgabeeinheiten vorgesehenist.Portable, modular data logging,Data information and data transmission systemaccording to one of the claims2 to 6, characterized in that a situation-based controland / or adaptation of the data input and output unitsis.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach einem der Ansprüche1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Schnittstellenmodul(2), das Helmmodul (14) und/oder das Waffenmodul(8) wenigstens teilweise redundant ausgelegt sind.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the central interface module ( 2 ), the helmet module ( 14 ) and / or the weapon module ( 8th ) are designed at least partially redundant.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens teilweiseRedundanz derart ausgeführtist, dass das zentrale Schnittstellenmodul (2), das Helmmodul(14) und/oder das Waffenmodul (8) bei Ausfalleines jeweiligen anderen Moduls (2,8,14),wenigstens teilweise dessen Aufgaben übernehmen.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to claim 8, characterized in that the at least partial redundancy is carried out such that the central interface module ( 2 ), the helmet module ( 14 ) and / or the weapon module ( 8th ) in case of failure of a respective other module ( 2 . 8th . 14 ), at least partially take over its tasks.Tragbares, modular aufgebautes Datenaufzeichnungs-,Datenauskunfts- und Datenübertragungssystemnach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstensteilweise Redundanz derart ausgeführt ist, dass Funktionen einzelner Funktionseinheiteneines jeweiligen Moduls (2,8,14) durchandere Funktionseinheiten desselben Moduls (2,8,14)ausführbarsind.Portable, modular data recording, data retrieval and data transmission system according to claim 8 or 9, characterized in that the at least partial redundancy is carried out such that functions of individual functional units of a respective module ( 2 . 8th . 14 ) through other functional units of the same module ( 2 . 8th . 14 ) are executable.