KR100388945B1 - Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared - Google Patents

Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared Download PDF

Info

Publication number
KR100388945B1
KR100388945B1 KR10-2000-0041407A KR20000041407A KR100388945B1 KR 100388945 B1 KR100388945 B1 KR 100388945B1 KR 20000041407 A KR20000041407 A KR 20000041407A KR 100388945 B1 KR100388945 B1 KR 100388945B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
infrared
screen
laser beam
virtual
point
Prior art date
Application number
KR10-2000-0041407A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020007880A (en
Inventor
박원우
Original Assignee
박원우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박원우 filed Critical 박원우
Priority to KR10-2000-0041407A priority Critical patent/KR100388945B1/en
Priority to PCT/KR2001/001178 priority patent/WO2002006758A1/en
Publication of KR20020007880A publication Critical patent/KR20020007880A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100388945B1 publication Critical patent/KR100388945B1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/2661—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile in which the light beam is sent from the target to the weapon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
    • F41J5/08—Infra-red hit-indicating systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

본 발명은 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법에 관한 것이다. 정지영상 또는 동영상을 표시하는 스크린, 막대형 레이저 광선 주사기, 스크린의 기준위치에 위치하는 기준점 적외선 센서들, 모의 총에 부착된 적외선 센서, 및 적외선 센서 신호들을 처리하여 가상 탄착점의 위치를 판단하는 컴퓨터 시스템을 구비하는 가상 사격장에서, 막대형 적외선 레이저 광선이 스크린에 x 방향과(S1) y 방향으로(S2) 교대로 주사되고, 컴퓨터에 연결된 투영기로부터 정지 화면 또는 동영상으로 스크린에 타겟을 표시한(S3) 다음, 모의 총으로 스크린에 나타나는 목표물을 조준하면 모의 총의 적외선 센서에 감지된 신호와 모의 총의 방아쇠 스위치 신호가 유ㆍ무선으로 연결된 컴퓨터 시스템에 전송되고(S4), 컴퓨터 시스템에서 모의 총의 적외선 센서, 기준점 적외선 센서들, 및 막대형 적외선 레이저 광선 주사기들로부터 수신한 신호를 처리하여 모의 총의 조준 위치와 가상 탄착점을 계산하여(S5) 가상 탄착점의 위치를 화면에 표시, 사격 점수 표시, 또는 이에 반응하는 동영상을 나타내는 단계(S6)로 구성된다. 따라서, 가상 사격장에서 적외선 센서를 구비하는 모의 총을 사용하여 실제 총으로 훈련하는 것처럼 대형 스크린에 정지화면 또는 동영상으로 타켓을 표시하고 모의 총으로 사격하면 가상 탄착점의 위치 표시, 사격점수 표시, 반응하는 동영상을 스크린에 나타낼 수 있다.The present invention relates to a method for finding a virtual impact point location in a virtual shooting range using infrared light. A screen that displays a still image or video, a bar laser beam syringe, a reference point infrared sensor positioned at the reference position of the screen, an infrared sensor attached to the simulated gun, and an infrared sensor signal to determine the location of the virtual impact point. In a virtual shooting range equipped with a system, a bar-shaped infrared laser beam is scanned alternately in the x direction (S1) and the y direction (S2) on the screen, and the target is displayed on the screen as a still image or video from a projector connected to the computer ( S3) Aim the target on the screen with the simulated gun, and then the signal detected by the infrared sensor of the simulated gun and the trigger switch signal of the simulated gun are transmitted to the wired / wireless connected computer system (S4). Received from infrared sensors, reference point infrared sensors, and rod-shaped infrared laser beam syringes To the process by calculating the aimed position and the virtual point of impact of the simulated gun (S5) it consists of a step (S6) indicating the display position of the virtual point of impact on the screen, the shooting score display, or a video in response thereto. Therefore, in a virtual shooting range, using a mock gun equipped with an infrared sensor, the target is displayed as a still image or a video on a large screen, and when shooting with a mock gun, the target position, the shot score display, and the response are displayed. The video can be displayed on the screen.

Description

적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법{Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared}Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared}

본 발명은 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법에 관한 것으로써, 특히 훈련용 가상 사격장에서 적외선 센서를 부착한 모의 총을 사용하여 스크린에 표시되는 가상 탄착점의 x좌표와 y좌표를 측정함으로써 모의 총으로 사격시 가상 탄착점의 위치 표시, 사격점수 표시, 반응하는 동영상을 스크린에 표시되는 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for finding the location of a virtual impact point in a virtual shooting range, and in particular, by measuring the x- and y-coordinates of the virtual impact point displayed on the screen using a simulation gun equipped with an infrared sensor in a training virtual shooting range. The present invention relates to a method of finding a location of a virtual impact point at a virtual shooting range using infrared rays displayed on a screen of a virtual impact point display, a shot score display, and a moving video when shooting with a gun.

도 1은 종래의 목표물 위치 감지 장치를 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional target position sensing device.

종래의 목표물 감지 장치(특허출원번호:10-1991-21524)는 컴퓨터 제어 사격 게임에서 총(2)으로 조준된 목표물의 위치가 감지된다. 목표물을 조준하는 총의 위치를 대표로 하는 데이터가 X, Y체로부터 유도되고, 그 데이터는 십진법의 값으로 제공되도록 A/D 변환된다. 십진법의 값은 목표물이 나타나는 모니터 스크린(1a) 상에 위치를 나타내도록 좌표 값으로 변환된다. 모니터 스크린(1a)의 구석과 중심 위치에 도시된 두 기준 마크(22a와 22b 또는 22b와 22c)를 조준하는 총을 연속적으로 이동시키면서 유도된다. 십진법의 값으로 총 이동거리에 대한 스크린상의 두 기준 마크 사이의 거리의 비를 곱셈함에 의하여 목표물의 위치가 스크린(1a)의 좌표치로 나타난다. 사격 게임을 시작하기 전에 수행된 상기 절차로 총(2)과 모니터 스크린(1a) 사이의 목표물을 감지할 수 있다.The conventional target sensing device (Patent Application No.:10-1991-21524) detects the position of a target aimed with the gun 2 in a computer controlled shooting game. Data representing the position of the gun aiming at the target is derived from the X and Y bodies, and the data is A / D-converted so as to be provided as a decimal value. Decimal values are converted to coordinate values to indicate a position on the monitor screen 1a in which the target appears. The gun is directed while continuously moving the gun aiming at the two reference marks 22a and 22b or 22b and 22c shown at the corners and the center position of the monitor screen 1a. By multiplying the ratio of the distance between the two reference marks on the screen to the total distance traveled by the decimal value, the position of the target appears as the coordinate value of the screen 1a. The procedure performed before starting the shooting game can detect the target between the gun 2 and the monitor screen 1a.

그러나, 모의 총의 조준 방향은 기준점으로부터 기계적인 회전각도 변위로서 측정되기 때문에 사용중 모의 총의 이동이 불가능한 문제점이 있다.However, since the aiming direction of the simulated gun is measured as a mechanical rotation angle displacement from the reference point, there is a problem that the simulation gun cannot be moved during use.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 훈련용 가상 사격장에서 스크린상의 임의의 위치에 이동이 가능한 모의 총으로 조준하였을 때 실시간으로 조준 위치를 정확히 알아내고, 모의 총으로 사격을 할 때 가상 탄착점의 위치 표시, 사격점수 표시, 반응하는 동영상을 스크린에 표시할 수 있는 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and when the aiming with a simulated gun that can be moved to any position on the screen in the training virtual shooting range to accurately determine the aiming position in real time, It provides a method of finding the location of the virtual impact point in the virtual shooting range using infrared rays, which can display the position of the virtual impact point, the shot score display, and the moving video on the screen when shooting.

도 1은 종래의 목표물 위치 감지 장치를 도시하는 사시도.1 is a perspective view showing a conventional target position sensing device.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가상 사격장 시스템 구성도.2 is a diagram illustrating a virtual shooting range system according to an embodiment of the present invention.

도 3a는 가상탄착점의 x좌표측정을 위한 막대형 적외선레이저의 x방향 주사.Figure 3a is a x-direction scan of the rod-type infrared laser for the x-coordinate measurement of the virtual impact point.

도 3b는 가상탄착점의 y좌표측정을 위한 막대형 적외선레이저의 y방향 주사.3B is a y-direction scan of a rod-type infrared laser for measuring y-coordinates of virtual impact points.

도 4는 모의 총에 부착되어 있는 적외선 센서에 감지되는 적외선 신호 크기.4 is an infrared signal magnitude detected by an infrared sensor attached to a simulated gun.

도 5는 막대형 레이저 광선 주사기 입체도.5 is a bar laser beam syringe stereoscopic view.

도 6은 막대형 레이저 광선 주사기 평면도.6 is a plan view of a rod laser beam syringe.

도 7a는 모의 총의 적외선 감지 시스템.7A is an infrared sensing system of a simulated gun.

도 7b는 본 발명에 의한 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법을 설명한 흐름도.도 8 및 도 9는 매핑함수 M1 및 M2의 함수식을 설명하기 위한 도면.7B is a flowchart illustrating a method of finding a location of a virtual impact point at a virtual shooting range using infrared rays according to the present invention. FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining a functional expression of mapping functions M1 and M2.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

12 : 기준점 적외선 센서 13 : 스크린12 reference point infrared sensor 13 screen

20 : 막대형 레이저 광선 주사기(X방향, Y방향)20: bar laser beam syringe (X direction, Y direction)

27 : 비디오 투영기 30 : 모의총27: Video Projector 30: Mock Gun

35 : 컴퓨터 시스템35: computer system

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 정지영상 또는 동영상을 표시하는 스크린(13), 막대형 레이저 광선 주사기(20), 스크린(13)의 기준위치에 위치하는 기준점 적외선 센서들(12), 모의 총(30)에 부착된 적외선 센서(37), 및 적외선 센서 신호들을 처리하여 가상 탄착점의 위치를 판단하는 컴퓨터 시스템(35)을 구비하는 가상 사격장에서: 막대형 적외선 레이저 광선이 스크린에 x 방향과(S1) y 방향으로(S2) 교대로 주사되고, 상기 컴퓨터 시스템에 연결된 투영기로부터 투시된 정지 화면 또는 동영상으로 스크린에 타겟을 표시한(S3) 다음, 상기 모의 총으로 스크린에 나타나는 목표물을 조준하면 모의 총의 적외선 센서에 감지된 신호와 모의 총의 방아쇠 스위치 신호가 유ㆍ무선으로 연결된 상기 컴퓨터 시스템에 전송되어 지고(S4), 상기 컴퓨터 시스템에서 모의총의 적외선 센서, 기준점 적외선 센서들,그리고 막대형 적외선 레이저 광선 주사기들로부터 수신한 신호를 처리하여 모의 총의 조준 위치와 가상 탄착점 계산하여(S5) 가상 탄착점의 위치를 화면에 표시하거나, 사격 점수 표시, 또는 이에 반응하는 동영상을 나타내는 단계(S6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention simulates a screen 13 for displaying a still image or a moving picture, a bar laser beam syringe 20, reference point infrared sensors 12 positioned at a reference position of the screen 13, and simulation. In a virtual shooting range having an infrared sensor 37 attached to the gun 30 and a computer system 35 for processing the infrared sensor signals to determine the location of the virtual impact point: a rod-shaped infrared laser beam is placed in the x direction on the screen. (S1) A target is displayed on the screen by a still image or a moving image which is scanned alternately in the y direction (S2) and is projected from the projector connected to the computer system (S3), and then aiming the target on the screen with the simulated gun. The signal detected by the infrared sensor of the simulated gun and the trigger switch signal of the simulated gun are transmitted to the computer system connected by wire or wireless (S4), Signals received from the gun's infrared sensor, reference point infrared sensors, and rod-type infrared laser beam syringes are processed to calculate the simulated gun's aiming position and virtual impact point (S5) to display the virtual impact point on the screen, It provides a method for finding the location of the virtual impact point in the virtual shooting range using the infrared, characterized in that the display, or a step (S6) representing the video in response thereto.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 훈련용 가상 사격장의 가상 탄착점의 위치를 알아내는 시스템으로 대형 스크린에 정지화면 또는 동영상으로 타겟을 표시하고 모의 총으로 사격을 하면 가상 탄착점의 위치를 표시하거나, 사격 점수를 나타내게 하거나, 또는 이에 반응하는 동영상을 스크린에 나타내게 하는 시스템에 사용될 수 있다.The present invention is a system that finds the location of the virtual impact point of the training virtual shooting range to display the target with a still image or video on a large screen and shooting with a simulated gun to display the position of the virtual impact point, or to show the shooting score, or It can be used in a system that displays a video in response.

도 2를 참조하면, 가상 사격장 시스템은 컴퓨터에 연결된 투영기의 정지영상 또는 동영상을 표시하는 스크린(13), 막대형 적외선 레이저 광선 주사기(20), 스크린(13)의 상하좌우 기준위치에 위치하는 기준점 적외선 센서(12), 모의 총(30)에 부착된 적외선 센서(37), 그리고 적외선 센서 신호들을 처리하여 가상 탄착점의 위치를 판단하는 컴퓨터 시스템(35)으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the virtual shooting range system includes a screen 13 displaying a still image or a moving image of a projector connected to a computer, a bar-shaped infrared laser beam syringe 20, and a reference point positioned at upper, lower, left, and right reference positions of the screen 13. An infrared sensor 12, an infrared sensor 37 attached to the simulated gun 30, and a computer system 35 for processing the infrared sensor signals to determine the position of the virtual impact point.

도 3a는 가상 탄착점의 x좌표 측정을 위한 막대형 적외선 레이저의 x방향 주사를 나타내고, 도 3b는 가상 탄착점의 y좌표 측정을 위한 막대형 적외선 레이저의 y방향 주사를 나타낸다.Figure 3a shows the x-direction scan of the bar infrared laser for measuring the x-coordinate of the virtual impact point, Figure 3b shows the y-direction scan of the bar-shaped infrared laser for measuring the y-coordinate of the virtual impact point.

도 3a에 도시된 바와 같이. 평면 스크린(13)에 막대형 적외선 레이저 광선을x축 방향으로 일정한 속도(v1)로 주사할 때 x방향 기준점인 Xref 지점에서의 막대형 적외선 레이저 광선의 통과 시간 t1과 모의 총의 조준위치 P 지점에서의 적외선 레이저 광선의 통과 시간 t2를 알면 P 지점의 x 좌표 값은 다음 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.As shown in Figure 3a. Passing time t1 of the rod-type infrared laser beam at the xref reference point xref and the aiming position P point of the simulated gun when the bar-shaped infrared laser beam is scanned on the flat screen 13 at a constant speed v1 in the x-axis direction. Knowing the transit time t2 of the infrared laser beam in, the x coordinate value of the P point can be calculated by the following equation (1).

같은 방법으로 도 3b에 도시된 바와 같이, 평면 스크린(13)에 막대형 적외선 레이저 광선을 y 축 방향으로 일정한 속도(v2)로 주사하고 y방향 기준점인 Yref 지점에서의 막대형 적외선 레이저 광선의 통과 시간 t3과, 모의 총의 조준위치 P 지점에서의 적외선 레이저 광선의 통과 시간 t4를 알면 P 지점의 y 좌표 값은 다음 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.In the same manner, as shown in Fig. 3B, the bar-shaped infrared laser beam is scanned on the flat screen 13 at a constant speed v2 in the y-axis direction, and the bar-infrared laser beam passes through the y-ref reference point in the y-direction. Knowing the time t3 and the passing time t4 of the infrared laser beam at the aiming position P point of the simulation gun, the y coordinate value of the P point can be calculated by the following equation (2).

막대형 적외선 레이저 광선을 x 방향과 y 방향으로 교대로 주사한다면, 도 2에 모의 총(30)에 부착되어 있는 적외선 센서(37)에 감지되는 입력 신호 크기는 도 4와 같이 표시된다.If the bar-shaped infrared laser beam is scanned alternately in the x direction and the y direction, the input signal magnitude detected by the infrared sensor 37 attached to the simulated gun 30 in FIG. 2 is displayed as shown in FIG. 4.

도 4는 모의 총에 부착되어 있는 적외선 센서에 감지되는 적외선 신호 크기를 나타낸다.4 shows the magnitude of the infrared signal detected by the infrared sensor attached to the simulated gun.

막대형 적외선 레이저 광선을 x 방향으로 주사하고 있을 때, 모의 총(30)에 부착된 적외선 센서(37)에 감지되는 신호가 주어진 기준 값보다 커지는 상승 모서리 통과 시간을 t2r 이라 하고, 모의 총(30)에 부착된 적외선 센서(37)에 감지되는 신호가 주어진 기준 값보다 작아지는 하강 모서리 통과 시간을 t2f라고 한다면, 모의 총(30)이 조준하고 있는 조준점을 x 방향으로 막대형 적외선 레이저 광선이 통과하는 시점은이다.When the bar-shaped infrared laser beam is being scanned in the x direction, the rising edge passing time at which the signal detected by the infrared sensor 37 attached to the simulation gun 30 becomes larger than a given reference value is called t2r, and the simulation gun 30 T2f is the falling edge passing time at which the signal sensed by the infrared sensor 37 attached to the sensor becomes smaller than a given reference value, the bar-shaped infrared laser beam passes through the aiming point aimed at the simulated gun 30 in the x direction. When to be.

같은 방법으로 모의 총(30)이 조준하고 있는 조준점을 y 방향으로 막대형 적외선 레이저 광선이 통과하는 시점은이다.In the same way, when the bar-shaped infrared laser beam passes through the aiming point aimed at by the simulation gun 30 in the y direction, to be.

도 5는 막대형 적외선 레이저 광선을 주사하는 장치의 입체도면을 나타내고, 도 6은 막대형 레이저 광선 주사기의 평면도를 나타낸다.FIG. 5 shows a three-dimensional view of a device for scanning a bar-shaped infrared laser beam, and FIG. 6 shows a plan view of a bar laser beam syringe.

상기 막대형 레이저 광선 주사기(20)는 적외선 레이저(21), 원통형 렌즈(22), 회전축(24)을 갖고 있는 다각형 반사거울(23), 그리고 적외선이 주사되고 있는지를 판단하는 적외선 센서(25)로 구성되어 있다.The rod laser beam syringe 20 is an infrared laser 21, a cylindrical lens 22, a polygonal reflective mirror 23 having a rotation axis 24, and an infrared sensor 25 for determining whether infrared light is being scanned. Consists of

상기 적외선 레이저(21)에서 레이저 광선이 발생되어 상기 원통형 렌즈(22)를 통과하면 레이저 광선은 1차원적으로 분산된다. 분산된 레이저 광선이 회전하는 상기 다각형 반사 거울(23)에 반사되어 상기 평면 스크린(13)으로 주사된다.When the laser beam is generated in the infrared laser 21 and passes through the cylindrical lens 22, the laser beam is dispersed in one dimension. The scattered laser beam is reflected on the rotating polygonal reflecting mirror 23 and scanned onto the flat screen 13.

상기 다각형 반사거울(23)의 한 면은 빛을 반사할 수 있도록 거울로 만들고 인접한 다음 면은 막대형 레이저 광선이 반사되지 않도록 한다. 상기 다각형 반사거울(23)이 상기 회전축(24)을 중심으로 회전함으로서 스크린(13)에 막대형 레이저 광선을 주사하게 한다.One side of the polygonal reflecting mirror 23 is a mirror to reflect light, and the next adjacent surface does not reflect the bar laser beam. The polygon reflecting mirror 23 rotates about the rotation axis 24 to scan the bar-shaped laser beam on the screen 13.

상기 막대형 레이저 광선 주사기(20)는 x축과 y축에 대하여 각각 준비되어야하고, 한번은 x축 막대형 레이저 광선이 주사되고 그 다음은 y축 막대형 레이저 광선이 주사되도록 회전축의 회전속도와 위상을 서로 조절한다. 상기 막대형 레이저 광선 주사기(20) 안에 장착되어 있는 적외선 센서(25)는 현재 막대형 레이저 광선이 주사되고 있는지를 알려 준다.The rod laser beam syringe 20 should be prepared for the x-axis and the y-axis respectively, and once the x-axis bar laser beam is scanned, and then the y-axis bar laser beam is scanned, the rotational speed and phase of the rotation axis. Control each other. The infrared sensor 25 mounted in the rod laser beam syringe 20 indicates whether the rod laser beam is currently being scanned.

도 7a는 모의 총(30)의 적외선 감지 시스템의 구조를 나타낸다. 적외선 감지 시스템은 사용되는 적외선 레이저의 파장만을 선별적으로 통과시키는 적외선 대역통과 필터(31), 상기 스크린(13)에 나타나는 그림들의 상을 맺히게 하는 마스크 조리개(33), 상기 마스크 조리개(33)에 상을 크게 맺히게 하는 망원 렌즈 시스템(32), 및 적외선 센서(37)로 구성된다.7A shows the structure of an infrared sensing system of a simulated gun 30. The infrared detection system includes an infrared bandpass filter 31 for selectively passing only the wavelength of the infrared laser used, a mask stop 33 for forming images of the images appearing on the screen 13, and a mask stop 33. It consists of a telephoto lens system 32 and an infrared sensor 37 that make the image large.

상기 스크린(13)에 주사되어 반사되는 적외선 레이저 광선이 상기 모의 총(30)의 적외선 감지 시스템의 상기 적외선 대역통과 필터(31)에 수직으로 들어올 때 적외선 망원 광학계의 렌즈(32)를 통과하면서 상기 마스크 조리개(33)에 상이 맺히게 되고, 상기 마스크 조리개(33)의 중앙부분에 맺히는 빛만 상기 마스크 조리개(33)의 중앙 부분의 작은 구멍을 통하여 상기 적외선 센서(37)에 감지된다.The infrared laser beam that is scanned and reflected on the screen 13 passes through the lens 32 of the infrared telephoto optical system when it enters perpendicular to the infrared bandpass filter 31 of the infrared sensing system of the simulated gun 30. An image is formed on the mask stop 33, and only light that forms on the center of the mask stop 33 is detected by the infrared sensor 37 through a small hole in the center of the mask stop 33.

상기 스크린(13)의 Xref 위치와 Yref 위치에 설치되어 있는 기준점 적외선 센서(12)를 막대형 레이저 광선이 통과하는 시간과 모의 총의 조준점을 통과하는 시간차를 각각 tx,ty라고 하면, 모의 총의 가상 탄착점은함수로서 주어진다. 여기서, M1은 막대형 레이저 광선이 스크린에 주사될 때 일정한 속도로 주사되지 않기 때문에 이것을 보상해 주고, 또한 탄환 궤적의 비선형성을 보상해주는 매핑 함수이다.If the time difference to the screen 13 through the Xref position and installed on Yref position the reference point the infrared sensor 12, a bar-like laser beam passing time and the game gun aiming point of which in the said each t x, t y, Mock The virtual impact point of the gun Given as a function Here, M1 is a mapping function that compensates for this because the bar laser beam is not scanned at a constant speed when being scanned on the screen, and also compensates for the nonlinearity of the bullet trajectory.

또 다른 방법으로서, 모의 총(30)이 조준하고 있는 조준점을 x 방향으로 막대형 적외선 레이저 광선이 통과하는 시점 t2 에서 회전축(24)의 정확한 회전각위치 정보를 알 수 있다면, x 방향 막대형 적외선 레이저 광선 주사기 회전축(24)의 회전각위치 정보와 상기스크린(13)상의 x 좌표가 매핑될 수 있으므로 주준점의 x 좌표 값을 얻을 수 있다. 또한 모의 총(30)이 조준하고 있는 조준점을 y 방향으로 막대형 적외선 레이저 광선이 통과하는 시점 t4에서 회전축의 정확한 회전각위치 정보를 알 수 있다면, y 방향 막대형 적외선 레이저 광선 주사기 회전축의 회전각위치 정보와 상기 스크린(13)상의 y 좌표가 매핑될 수 있으므로 조준점의 y 좌표 값을 얻을 수 있다. 따라서와을 각각 x 방향과 y 방향 막대형 적외선 레이저 광선 주사기 회전축의 회전각위치 정보를 나타내는 시간의 함수라고 한다면 모의 총의 가상 탄착점은함수로서 나타낼 수 있다.이하, 매핑함수 M1 및 M2가 어떠한 함수식에 의해 구체화될 수 있는지 보다 상세하게 설명한다.도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, n개의 면을 가진 다각형 회전거울에서 θa= 2π/n, θb= (π- θa)/2 이다.도 9에서 회전거울의 중심축과 레이저를 연결한 선을 중심선이라고 하고, 중심선이 거울면의 표면으로부터 스크린까지의 거리를 d라 하고, 상기 중심선과 스크린 화면이 만나는 지점의 x 좌표값을 0이라고 하고, 회전중심축에 연결된 선 C와 중심선이 만나는 각도를 θ라고 할 때, 스크린에서 레이저 빔의 x 좌표값은 다음 식으로 주어진다. xref지점에 적외선 센서가 놓여져 있고 회전거울의 다각형 면은 한 개 건너뛰어 반사거울이 부착되므로 두 개의 다각형 면이 지날 때마다 레이저 빔이 한 번씩 감지된다. xref지점에 설치되어 있는 적외선 센서에 적외선이 감지되는 시간 간격을 Tinterval이라 할 경우 회전 각속도는가 된다.레이저 빔이 xref지점을 지날 때의 시간과 각도를 t1과 θ1이라고 하고, 레이저 빔이 x 지점을 지날 때의 시간과 각도를 t2와 θ2라고 하면, tx, θ1, θ2는 다음 식과 같이 구해진다. ,,결국, x는 다음 수학식 5와 같이 구해진다. 같은 방법으로 y좌표를 계산하기 위하여 ty= t4- t3라고 하면, θ3는 다음 식과 같이 구해진다. 결국, y는 다음 수학식 7과 같이 구해진다. 따라서, 매핑함수 M1은 다음과 같이 된다. 또한, 회전중심축에 연결된 선 C와 중심선이 만나는 각도 θ를 x축, y축에 대하여 각각 θx와 θy라고 하고, 이들 값을 각 시점에서 알고 있다면 매핑함수 M2는 다음과 같이 된다. As another method, if the accurate rotation angle position information of the rotation axis 24 is known at the time point t2 at which the bar infrared laser beam passes through the aiming point aimed at by the simulation gun 30 in the x direction, the bar direction infrared ray in the x direction is known. Since the rotation angle position information of the laser beam syringe rotation axis 24 and the x coordinate on the screen 13 can be mapped, the x coordinate value of the aiming point can be obtained. In addition, if the accurate rotation angle position information of the rotation axis is known at the time point t4 when the bar infrared laser beam passes through the aiming point aimed at by the simulated gun 30 in the y direction, the rotation angle of the y direction bar infrared laser beam syringe rotation axis Since the position information and the y coordinate on the screen 13 can be mapped, the y coordinate value of the aiming point can be obtained. therefore Wow Is a function of time representing the rotation angle position of the axis of rotation of the x- and y-direction bar-shaped infrared laser beam syringes, respectively. Hereinafter, the mapping functions M1 and M2 will be described in more detail by which functional formulas. Referring to FIGS. 8 and 9, θ a in a polygonal rotating mirror having n planes is described. = 2π / n, θ b = (π−θ a ) / 2. In FIG. 9, the line connecting the central axis of the rotating mirror to the laser is called a center line, and the distance from the mirror surface to the screen is d. The x coordinate value of the point where the center line and the screen screen meet each other is 0, and the angle where the line C connected to the rotation center axis and the center line meet is θ, the x coordinate value of the laser beam on the screen is expressed by the following equation. Is given. At the x ref point, the infrared sensor is placed, and the polygon mirror of the rotating mirror is skipped and the reflection mirror is attached so that the laser beam is detected once every two polygon planes. If the time interval between the detection of infrared rays at the infrared sensor installed at x ref is called T interval , the rotational angular velocity is If the time and angle when the laser beam passes the x ref point are t 1 and θ 1 , and the time and angle when the laser beam passes the x point is t 2 and θ 2 , then t x , θ 1 and θ 2 are obtained as follows. , , As a result, x is obtained as in Equation 5 below. If t y = t 4 -t 3 to calculate the y coordinate in the same way, θ 3 is obtained as follows. As a result, y is obtained as in Equation 7 below. Therefore, the mapping function M1 becomes as follows. In addition, the angle θ at which the line C connected to the rotational center axis and the center line meet is called θx and θy with respect to the x-axis and y-axis, respectively.

상기 컴퓨터 시스템(35)에서는 상기 모의 총(30)의 조준위치를 계속적으로 계산하고 있고, 모의 총(30)이 격발되는 시점을 기준으로 바로 앞 시점에서 계산된 조준점과, 바로 이후 시점에서 계산된 조준점의 위치로부터 내삽법을 이용하여 격발 시점에서의 정확한 조준 위치를 계산할 수 있다.The computer system 35 continuously calculates the aiming position of the simulated gun 30, and the aiming point calculated at the immediately preceding point of view based on the time at which the simulated gun 30 is triggered, From the location of the aiming point, the interpolation method can be used to calculate the exact aiming position at the triggering point.

따라서, 훈련용 가상 사격장에서 적외선 센서를 구비하는 모의 총을 사용하여 실제 총으로 훈련하는 것처럼 대형 스크린에 정지화면 또는 동영상으로 타켓을 표시하고 모의 총으로 사격을 하면 가상 탄착점의 위치를 표시, 사격점수 표시, 또는 이에 반응하는 동영상을 스크린에 나타낼 수 있다.Therefore, if you use a simulated gun equipped with an infrared sensor in a training virtual shooting range to display a target with a still image or a video on a large screen and shoot with a simulated gun, as shown in the example of training with a real gun, the location of the virtual impact point is displayed. The video may be displayed on the screen or in response to the display.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법은 훈련용 가상 사격장을 대형화하여 실제 상황과 유사한 환경을 만들 수 있고, 모의 총의 움직임이 자유롭기 때문에 사격시 발생되는 충격반동의 효과를 모의 총에 추가할 수 있음으로 실제 총으로 훈련하는 것과 같은 효과가 있으며, 대형 스크린에 정지화면 또는 동영상으로 타켓을 표시하고 모의 총으로 사격을 하면 가상 탄착점의 위치를 표시하거나 사격점수를 나타내거나 또는 이에 반응하는 동영상을 스크린에 나타내는 시스템으로 활용할 수 있는 효과가 있다.As described above, the method for finding the location of the virtual impact point in the virtual shooting range using the infrared light according to the present invention can increase the size of the training virtual shooting range to create an environment similar to the actual situation, and occurs when shooting because the movement of the simulated gun is free. The effect of the impact recoil can be added to the simulated gun, which has the same effect as training with a real gun, displaying the target with a still image or a video on a large screen, and shooting the simulated gun to indicate the location of the virtual impact point. There is an effect that can be used as a system for displaying a shooting score or responding to the video on the screen.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated.

Claims (4)

정지영상 또는 동영상을 표시하는 스크린(13), 막대형 레이저 광선 주사기(20), 스크린(13)의 기준위치에 위치하는 기준점 적외선 센서들(12), 모의 총(30)에 부착된 적외선 센서(37), 및 적외선 센서 신호들을 처리하여 가상 탄착점의 위치를 판단하는 컴퓨터 시스템(35)을 구비하는 가상 사격장에서:Screen 13 for displaying still images or moving images, bar laser beam syringe 20, reference point infrared sensors 12 positioned at the reference position of the screen 13, and infrared sensors attached to the simulated gun 30 ( 37), and a virtual shooting range having a computer system 35 for processing infrared sensor signals to determine the location of the virtual impact point: 막대형 적외선 레이저 광선이 스크린에 x 방향과(S1) y 방향으로(S2) 교대로 주사되고, 상기 컴퓨터 시스템(35)에 연결된 투영기(27)로부터 투시된 정지 화면 또는 동영상으로 스크린에 타겟을 표시한(S3) 다음, 상기 모의 총(30)으로 스크린(13)에 나타나는 목표물을 조준하면 모의 총의 적외선 센서(37)에 감지된 신호와 모의 총의 방아쇠 스위치 신호가 유ㆍ무선으로 연결된 상기 컴퓨터 시스템(35)에 전송되어지고(S4), 상기 컴퓨터 시스템(35)에서 모의 총의 적외선 센서, 기준점 적외선 센서들, 그리고 막대형 적외선 레이저 광선 주사기들로부터 수신한 신호를 처리하여 모의 총의 조준 위치와 가상 탄착점을 계산하여(S5) 가상 탄착점의 위치를 화면에 표시하거나, 사격 점수 표시, 또는 이에 반응하는 동영상을 나타내는 단계(S6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법.The bar-shaped infrared laser beam is scanned alternately in the x direction (S1) and the y direction (S2) on the screen, and the target is displayed on the screen with a still image or a video projected from the projector 27 connected to the computer system 35. Next, when aiming at the target appearing on the screen 13 with the simulation gun 30, the signal detected by the infrared sensor 37 of the simulation gun and the trigger switch signal of the simulation gun are wired or wireless. A target position of the simulated gun which is transmitted to the system 35 (S4) and processes signals received from the simulated gun's infrared sensors, reference point infrared sensors, and rod-shaped infrared laser beam syringes in the computer system 35. And calculating the virtual impact point (S5) and displaying the position of the virtual impact point on the screen, displaying the shooting score, or responding to the video (S6). How to find the location of virtual impact point in the virtual shooting range using infrared rays. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모의 총(30)은 적외선 레이저의 파장만을 선별적으로 통과시키는 적외선 대역통과 필터(31), 상기 스크린(13)에 나타나는 그림들의 상을 맺히게 하는 마스크 조리개(33), 상기 마스크 조리개(33)에 상을 크게 맺히게 하는 망원 렌즈 시스템(32), 및 적외선 센서(37)를 구비하는 적외선 감지 시스템을 구비하고,The simulation gun 30 includes an infrared bandpass filter 31 for selectively passing only the wavelength of the infrared laser, a mask stop 33 for forming an image of the pictures appearing on the screen 13, and the mask stop 33. And an infrared sensing system having a telephoto lens system 32 and an infrared sensor 37 for forming a large image on the 상기 막대형 레이저 광선 주사기(20)로부터 주사되는 막대형 적외선 레이저 광선을 한 번은 x방향으로, 그 다음은 y방향으로 교대로 일정 속도로 상기 스크린(13)에 주사하고 상기 모의 총(30)에 부착된 적외선 센서(37)에 들어오는 신호와 상기 스크린(13)의 상하좌우 기준 위치에 설치되어 있는 기준점 적외선 센서(12)에 입력되는 신호의 시간차를 이용하여 모의 총(30)의 조준 위치인 가상 탄착점의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법.The rod-infrared laser beam scanned from the rod-shaped laser beam syringe 20 is scanned into the screen 13 at a constant speed once in the x-direction and then in the y-direction and then to the simulated gun 30. A virtual position that is the aiming position of the simulated gun 30 by using the time difference between the signal coming into the attached infrared sensor 37 and the signal input to the reference point infrared sensor 12 installed at the top, bottom, left and right reference positions of the screen 13. A method for finding a virtual impact point position in a virtual shooting range using infrared rays, characterized in that the position of the impact point is calculated. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가상 탄착점의 위치는The location of the virtual impact point 평면 스크린(13)에 상기 막대형 레이저 광선 주사기(20)로부터 주사된 막대형 적외선 레이저 광선을 x축 방향으로 주사할 때 x방향 기준점인 Xref 지점에서의 막대형 적외선 레이저 광선의 통과 시점과 모의 총의 조준위치 P 지점에서의 적외선 레이저 광선의 통과 시점의 차이를 tx라고 하고, 상기 평면 스크린(13)에 막대형 적외선 레이저 광선을 y 축 방향으로 주사할 때 y방향 기준점인 Yref 지점에서의 막대형 적외선 레이저 광선의 통과 시점과 모의 총의 조준위치 P 지점에서 적외선 레이저 광선의 통과 시점의 시간차를 ty라고 하면, 가상 탄착점의 직교 좌표는 매핑함수 M1을 사용하여계산되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법.When the bar infrared laser beam scanned from the bar laser beam syringe 20 is scanned on the flat screen 13 in the x-axis direction, the timing of the passage and simulation of the bar infrared laser beam at the xref point, which is the x-direction reference point, is simulated. The difference in the time of passage of the infrared laser beam at the aiming position P of is denoted by t x , and the film at the Yref point which is the reference point in the y direction when the bar-shaped infrared laser beam is scanned in the y-axis direction on the flat screen 13 is If the time difference between the passing point of the large infrared laser beam and the passing point of the infrared laser beam at the aiming position P of the simulated gun is t y , the Cartesian coordinate of the virtual impact point is mapped using the mapping function M 1 . Method of finding the location of the virtual impact point in the virtual shooting range using infrared rays, characterized in that consisting of the step of calculating. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가상 탄착점의 위치는The location of the virtual impact point 평면 스크린(13)에 상기 모의 총(30)에 조준하고 있는 조준점을 x방향으로 막대형 적외선 레이저 광선이 통과하는 시점 t2라고 하고, y 방향으로 막대형 적외선 레이저 광선이 통과하는 시점 t4라고 하고,와을 각각 x 방향과 y 방향 막대형 적외선 레이저 광선 주사기 회전축(24)의 회전각위치 정보를 나타내는 시간의 함수라고 한다면, 가상 탄착점의 직교 좌표는 매핑함수 M2을 사용하여로 계산되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 가상 사격장에서의 가상 탄착점 위치를 찾는 방법.The aiming point aimed at the simulated gun 30 on the flat screen 13 is referred to as the point in time t2 at which the bar infrared laser beam passes in the x direction, and at time t4 at which the bar infrared laser beam passes in the y direction. Wow If is a function of time representing the rotation angle position information of the x- and y-direction bar-type infrared laser beam syringe rotation axis 24, respectively, the Cartesian coordinate of the virtual impact point is mapped using the mapping function M 2 . Method of finding the location of the virtual impact point in the virtual shooting range using the infrared, characterized in that consisting of steps calculated.
KR10-2000-0041407A 2000-07-19 2000-07-19 Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared KR100388945B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0041407A KR100388945B1 (en) 2000-07-19 2000-07-19 Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared
PCT/KR2001/001178 WO2002006758A1 (en) 2000-07-19 2001-07-10 Method of finding the position of virtual impact point at virtual firing range using infrared

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0041407A KR100388945B1 (en) 2000-07-19 2000-07-19 Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020007880A KR20020007880A (en) 2002-01-29
KR100388945B1 true KR100388945B1 (en) 2003-06-25

Family

ID=19678787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0041407A KR100388945B1 (en) 2000-07-19 2000-07-19 Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100388945B1 (en)
WO (1) WO2002006758A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100617889B1 (en) * 2004-11-24 2006-09-08 이종원 A gunshot system using a ray gun
KR100710666B1 (en) * 2005-03-25 2007-04-23 이종원 A screen control system using X-type light ray and light sensor
EP1790938A3 (en) * 2005-10-03 2008-04-23 B.V.R. Systems (1998) Ltd Shooting range simulator system and method
EP2244049B1 (en) * 2009-04-23 2014-08-27 e.sigma Technology AG Device and method for calculating the destination point of an observation unit, in particular of a firearm simulator
KR101284181B1 (en) * 2011-06-28 2013-07-09 부산대학교 산학협력단 Apparatus and method for measuring point of impact
CN102519314A (en) * 2011-12-27 2012-06-27 王培勇 Infrared light simulated shooting training system
CN105457276A (en) * 2015-11-19 2016-04-06 上海曼恒智能科技有限公司 FPS game simulation system
RU2617290C1 (en) * 2016-03-24 2017-04-24 Андрей Николаевич Андреев Device of projectiles attack geographic coordinates determination, while simulating the fire
CN110095021B (en) * 2019-04-17 2020-11-17 哈尔滨新光光电科技股份有限公司 Image space scanning device for large-view-field infrared optical system
CN110102043A (en) * 2019-05-16 2019-08-09 沈阳点亮科技发展有限公司 A kind of drop point visible wireless laser target shooting equipment
DE102021131563A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-01 Thales Management & Services Deutschland Gmbh Method for determining a location targeted by a simulation weapon, and shooting simulator
CN116863621B (en) * 2023-08-01 2024-03-26 江苏奥都智能科技有限公司 Perimeter alarm system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4164081A (en) * 1977-11-10 1979-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Remote target hit monitoring system
JPH04259482A (en) * 1991-02-14 1992-09-16 Taito Corp Target position detection device
JP2681454B2 (en) * 1995-02-21 1997-11-26 コナミ株式会社 Shooting game device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020007880A (en) 2002-01-29
WO2002006758A1 (en) 2002-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102595391B1 (en) Distance sensor with adjustable focus imaging sensor
KR100388945B1 (en) Method for finding the position of virtual impact point at a virtual firing range by using infrared
KR101026611B1 (en) Apparatus and Method for Determining Orientation Parameters of an Elongate Object
US5832139A (en) Method and apparatus for determining degrees of freedom of a camera
US20180321383A1 (en) Triangulation scanner having flat geometry and projecting uncoded spots
JP2019504313A (en) Depth mapping using structured light and time-of-flight
JPH11513483A (en) Method and apparatus for determining position and orientation
US20050224582A1 (en) Position detection system, game system, and control method for position detection system
US9910507B2 (en) Image display apparatus and pointing method for same
CN109426818B (en) Device for identifying an object outside a line of sight
CN102346020B (en) Three-dimensional information generation device and method for interactive interface
JP6606930B2 (en) Imaging device
US6616347B1 (en) Camera with rotating optical displacement unit
JPH1185376A (en) Information display device with optical position detecting device
JP2000304508A (en) Three-dimensional input device
KR101070378B1 (en) Apparatus and method for measuring initial position and velocity of a object which moves on plane
JP6315127B2 (en) Input device, aerial image interaction system, and input method
KR102314822B1 (en) System for detecting six degrees of freedom of motion by tracking the optical flow of backscattered laser speckle patterns
WO2021037326A1 (en) System and process for optical detection and measurement of arrow positions
RU164082U1 (en) DEVICE FOR MONITORING LINEAR SIZES OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTS
JP3299441B2 (en) 3D position / posture measuring device
RU2147113C1 (en) Target of shooting simulator with scanning beams
RU2151361C1 (en) Shooting trainer coordinate transmitter
JP2007017308A (en) Object location detection device
JPH11295422A (en) Light wave sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee