KR100523159B1 - 사격 시스템 및 신호 처리 방법 - Google Patents

Abstract

사격 시스템은 레이저 총과 표적 장치를 포함한다. 표적 장치는 레이저 총에 허가 신호를 출력하기 위해 레이저 총과 무선으로 접속된 표적측 통신 유니트와, 표적과, 레이저 빔 탄환을 수신하기 위해 상기 표적에 광학적으로 접속된 수광 유니트와, 레이저 빔 탄환의 피격 위치를 검출하기 위해 상기 수광 유니트에 전기적으로 접속된 검출 유니트를 포함한다. 이 레이저 총은 표적측 통신 유니트로부터 전송된 허가 신호를 수신하는 총측 통신 유니트와, 상기 허가 신호에 기초하여 레이저 빔 탄환을 출력하는 총부를 포함한다.

Description

사격 시스템 및 신호 처리 방법{A shooting system and a signal processing method}

1. 발명의 분야

본 발명은 레이저 총 및 그를 위한 사격 시스템에 관한 것이다.

2. 관련 기술의 설명

사격 시합 스포츠가 알려져 있다. 이런 사격 시합 스포츠에서, 안전 및 취급의 관점에서 보다 많은 주의를 요하는 실제 탄환들을 사용하는 사격용 총을 레이저 총으로 대치하는 것이 소망되어 왔다. 다양한 유형의 레이저 총들, 예로서, 사격 스포츠용으로 개발되어온, 플래쉬 광을 사용하는 레이저 총과, 탄환 도달을 디스플레이하기 위한 케이블을 구비한 컴퓨터와 연결되어 있는, 연습용으로 사용되는 레이저 총이 존재하고 있다.

레이저 총이 어떠한 케이블에도 연결되지 않도록 하는 것이 요구되어 왔다. 또한, 레이저 총과 표적 사이에 보다 엄격한 일-대-일 관계가 성립시킬 것이 요구되어 왔다. 그러므로, 레이저에 의해 사격된 위치의 검출의 정밀도가 개선된 광학 시스템을 제공하는 것이 소망되어 왔다. 또한, 레이저 빔을 방출하는 레이저 총의 안전성을 보장하는 것도 중요하다. 점수 계산 프로세스의 정밀도 및 속도의 향상에 부가하여 이들 요구 사항들이 충족되어야할 필요가 있다.

점수 계산 프로세스에서, 레이저 총으로부터 방출된 원추형 플래쉬 광의 단면의 중심점이 표적상의 복수의 지점들의 위치 좌표들로부터 산출되어야할 필요가 있다. 그러나, 플래쉬 광 총을 사용하는 사격 시스템에서 피격 위치의 결정 정밀 도의 개선의 한계가 존재한다.

전기 와이어 케이블에 의해 컴퓨터와 연결되어 있는 레이저 총에서, 와이어 케이블은 매우 예민해지게 되는 사수의 감각에 영향을 미치며, 사수의 정신적 안정성과 집중을 저해한다. 또한, 레이저 총을 가진 사수가 레이저 빔에 의해 사격된 위치의 데이터를 처리하기 위해 총을 변경할 가능성이 존재한다. 한편, 주최측들에서 총들 또는 그 부품들을 보관하는 경우에, 사수들은 연습을 할 수 없다.

따라서, 사격 시합 스포츠를 위해 이 레이저 총을 사용하는 것이 곤란하다. 종래의 방법들에서, 레이저 빔 탄환들은 인접한 표적들상에 맞을 수 있고, 그래서, 초보자는 인접 사용자들을 방해하게 될 수 있다. 또한, 사격 게임의 원활한 관리의 관점에서, 점수 계산의 공정성, 게임의 시작 이전의 준비들, 잘 조직된 점수 표시판 및 다른 요인들이 사격 시스템에 매우 중요할 수 있다.

(발명의 요약)

본 발명의 목적은 총과 컴퓨터가 무선으로 접속되어 있는 레이저 총 및 이를 사용하는 사격 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 레이저 빔 탄환들의 취급이 엄격하게 규제되는 레이저 총 및 이를 사용하는 사격 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 레이저 총의 안전성이 보증되는 레이저 총 및 이를 사용하는 사격 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 피격 위치의 판정의 정밀도의 개선을 실현할 수 있고, 점수 계산 프로세스의 속도가 향상될 수 있는 레이저 총 및 이를 사용하는 사격 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 레이저 빔 탄환들을 사용하는 사격 스포츠를 위한 새로운 기술이 제공되는 사격 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 레이저 빔으로 사격된 위치의 판정의 정밀도를 향상시킬 수 있는, 상술한 사격 시스템의 광-감지 디바이스(PSD) 조절기를 제공하는 것이다.

본 발명의 양태에서, 사격 시스템은 레이저 총과 표적 장치를 포함한다. 표적 장치는 레이저 총에 허가 신호를 출력하기 위해 레이저 총과 무선으로 접속되어 있는 표적측 통신 유니트과, 표적과, 레이저 빔 탄환을 수신하기 위해 표적에 공학적으로 접속되어 있는 수광 유니트와, 레이저 빔 탄환의 피격 위치를 검출하기 위해 수광 유니트에 전기적으로 접속되어 있는 검출 유니트를 포함한다. 이 레이저 총은 표적측 통신 유니트로부터 전송된 허가 신호를 수신하는 총측 통신 유니트와, 이 허가 신호에 기초하여 레이저 빔 탄환을 출력하는 총부를 포함한다.

이 레이저 총은 방아쇠와, 방아쇠이 조작에 응답하여 트리거 신호를 생성하는 트리거 신호 생성 회로를 더 포함할 수 있다. 총부는 트리거 신호에 응답하는 허가 신호에 기초하여 레이저 빔 탄환을 출력할 수 있다.

또한, 허가 신호는 레이저 총에 대한 지향성을 가지는 것이 바람직하다. 이 경우에, 표적측 통신 유니트는 광학적 원추형 빔을 출력하는 광 방출 디바이스와, 전송 신호에 지향성을 제공하는 슬릿을 포함할 수 있다.

또한, 레이저 빔 탄환은 레이저 빔 탄환의 피격 위치를 검출하기 위해 사용되는 탄환 피격 신호와, 레이저 빔 탄환을 구별하기 위해 사용되는 레이저 빔 탄환 구별 신호를 포함할 수 있다.

또한, 허가 신호는 레이저 빔 탄환의 출력을 위한 조건들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 조건은 허가 신호의 펄스폭일 수 있다.

또한, 레이저 빔 탄환은 복수의 요소 탄환들(elementary bullets)을 포함할 수 있다. 레이저 빔 탄환 구별 신호는 복수의 요소 탄환들 중 첫 번째 것과 관련된 제 1 탄환 구별 신호와, 복수의 요소 탄환들 중 두 번째 것과 연계되어 제 1 탄환 구별 신호에 후속하는 제 2 탄환 구별 신호를 포함할 수 있다. 제 1 탄환 구별 신호는 탄환 피격 신호에 이어진다. 이 경우에, 제 1 탄환 구별 신호는 제 1 요소 탄환과 관련된 제 1 탄환내 신호와, 제 1 요소 탄환이 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 지시하는 제 1 공통 신호를 포함할 수 있다. 제 2 탄환 구별 신호는 제 2 요소 탄환과 관련된 제 2 탄환내 신호와, 제 2 요소 탄환이 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 지시하는 제 2 공통 신호를 포함할 수 있다. 제 1 공통 신호는 제 2 공통 신호와 동일하다. 또한, 제 1 탄환내 신호 및 제 2 탄환내 신호 각각은 동일한 제 1 비트들의 수로 표현되며, 제 1 공통 신호와 제 2 공통 신호 각각은 동일한 제 2 비트들의 수로 표현된다. 제 1 비트들의 수는 2이고, 제 2 비트들의 수는 6이다.

또한, 레이저 빔 탄환에 대한 점수는 제 1 레이저 빔 탄환 구별 신호와 제 2 레이저 빔 탄환 구별 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 제 1 및 제 2 공통 신호들에 관하여 1 점으로서 계산될 수 있다.

또한, 레이저 빔 탄환은 복수의 요소 탄환들을 포함할 수 있다. 복수의 요소 탄환들 각각은 대응하는 요소 탄환의 피격 위치를 검출하기 위해 사용되는 탄환 피격 신호와, 대응하는 요소 탄환과 관련된 탄환내 구별 신호와, 대응하는 요소 탄환이 그 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 나타내는 공통 신호를 포함할 수 있다. 이 경우에, 점수는 복수의 탄환내 구별 신호들에 기초하여 공통 신호에 관하여 1 점수로서 계산된다. 또한, 점수는 복수의 탄환내 구별 신호들에 기초한 점수들을 평균함으로써 계산된다. 복수의 탄환 피격 신호들의 피격 위치에 걸쳐 자취 추적이 이루어진다. 또한, 점수는 복수의 탄환 피격 신호들의 피격 위치들 사이의 상대적인 위치 관계에 기초하여 얻어질 수 있다.

또한, 표적 장치는 사수에게 허가 신호의 전송을 알리는 램프를 더 포함할 수 있다.

또한, 레이저 총은 모드들 사이의 선택을 수행하는 선택 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 모드들은 레이저 빔 탄환을 발사하기 위한 실제 사격 모드와, 레이저 빔 탄환과는 다른 광학 신호를 방출하기 위한 시험 사격 모드를 포함한다. 이 경우에, 레이저 빔 탄환과는 다른 광학 신호는 공통 신호를 변형시킴으로써 얻어진 신호일 수 있다. 또한, 레이저 빔 탄환과는 다른 광학 신호는 복수의 탄환내 신호들 중 대응하는 것들을 변형시킴으로써 얻어진 신호일 수 있다.

본 발명의 다른 양태에서, 신호 처리 방법은 (a) 표적 장치로부터 레이저 총으로 무선으로 허가 신호를 전송하는 것; (b) 레이저 총에 의해 허가 신호를 수신하는 것; (c) 허가 신호의 수신에 응답하여 레이저 총으로부터 레이저 빔 탄환을 발사하는 것; 및 (d) 레이저 빔 탄환의 피격 위치가 검출될 수 있도록 표적 장치에 의해 레이저 빔 탄환을 수신하는 것에 의해 달성된다.

(c) 발사 단계는 레이저 빔 탄환에 탄환 피격 신호를 추가함으로써 달성될 수 있다. 이 경우에, 신호 처리 방법은 (e) 피격 위치 검출 신호에 기초하여 표적 장치의 레이저 빔 탄환의 피격 위치를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, (c) 발사 단계는 추가로, 레이저 빔 탄환에 다른 레이저 빔 탄환들로부터 그 레이저 빔 탄환을 구별하기 위해 사용되는 레이저 빔 탄환 구별 신호를 추가함으로써 달성될 수 있다. 또한, 레이저 빔 구별 신호는 사수의 방아쇠 조작 동작에 의해 생성될 수 있다.

또한, 레이저 빔 탄환은 복수의 요소 탄환들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 레이저 빔 탄환 구별 신호는 피격 위치 검출 신호에 후속하여 시리즈로 출력되며 복수의 요소 탄환들에 대응하는 복수의 탄환 구별 신호들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 복수의 탄환 구별 신호들 각각은 복수의 요소 탄환들 중 대응하는 하나를 지시하는 요소 탄환 번호 신호와, 대응하는 요소 탄환이 그 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 지시하는 공통 신호를 포함할 수 있다. 이 신호 처리 방법은 (f) 레이저 빔 탄환의 복수의 요소 탄환들의 점수들을 평균하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, (a) 전송 단계는 지향적으로 레이저 빔에 허가 신호를 전송함으로써 달성될 수 있다.

또한, 이 신호 처리 방법은 (g) 조사 지점의 기계적 좌표들(x, y)을 가지는 표적과, 조사 지점에서 레이저 빔 탄환을 수신하고 전기적 좌표들(x', y')을 출력하는 이차원 수광 유니트를 포함할 수 있는 표적 장치의 위치를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, (g) 조절 단계는 (h) 기계적 좌표들(x, y)에 기초하여 전기적 좌표들(x', y')을 조절하는 것에 의해 달성될 수 있다. 또한, (h) 조절 단계는 (1) 전기적 좌표들(x', y')이 표적의 중심점의 기계적 좌표들(0, 0)과 일치되도록 이차원 수광 유니트와 표적 사이의 상대적인 위치들을 조절하는 것에 의해 달성될 수 있다. 이 경우에, (h) 조절 단계는 (j) 조사 지점의 위치를 변경하는 것과, (k) 전기적 좌표들(x', y')이 조사 지점의 변경된 위치의 기계적 좌표들(x, y)과 일치되도록 전기적 좌표들(x', y')을 수학적으로 조절하는 것에 의해 달성될 수 있다. (j) 변경 단계와 (k) 수학적 조절 단계는 기계적 좌표들(x, y)의 좌표계 상의 복수의 영역들에서 독립적으로 실행될 수 있다.

(양호한 실시예들의 설명)

이하, 첨부 도면을 참조로 본 발명의 레이저 총 및 그를 사용하는 사격 시스템을 상세히 후술한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 총을 사용하는 사격 시스템의 복수의 사격 박스들과, 복수의 피격 위치 검출기들(2)의 배치를 도시한다. 도 1에서, 하나의 총은 하나의 표적에 대응한다. 도 1을 참조하면, 사격 박스들(1)의 수는 5개로 예시되어 있으며, 피격 위치 검출기들(2)의 수도 5개로 예시되어 있다. 즉, 피격 위치 검출기(2)는 복수의 사격 박스들(1) 각각에 대하여 제공된다. 본 실시예에서, 레이저 빔 탄환들이 하나의 사격 박스(1)로부터 복수의 피격 위치 검출기들(2)에 발사되는 경우는 존재하지 않는다. 이런 경우가 존재한다 하더라도, 후술될 바와 같이, 그 레이저 빔 탄환은 검출되지 않거나, 무효화된다.

사격 박스들(1) 각각은 두 개의 격벽들(3)에 의해 구획 분할되어 있다. 공통 사격 허용 평면(6)이 복수의 사격 박스들(1)에 대해 형성되어 있다. 공통 사격 허용 평면(6)상에서, 하나의 사격 박스(1)의 측방향 폭은 하나의 총 대 하나의 표적인 경우에 1m이며, 하나의 총 대 복수의 표적들인 경우에는 다양하게 규정될 수 있다. 레이저 총(7)은 사격 박스내에서 레이저 빔 탄환을 사격하도록 사용된다.

각 피격 위치 검출기(2)는 레이저 빔 탄환으로 사격된 위치를 검출한다. 정사각형 또는 원형 표적판(4)이 각 피격 위치 검출기(2)의 전방 위치에 고정된다. 복수의 표적판들(4)의 전면들은 공통 평면(5)을 형성한다. 공통 평면(5)과 공통 사격 허용 평면(6)은 서로 평행하며 양자 모두가 수직 방향이다. 10m 또는 25m의 거리가, 사격 스포츠의 종류에 따른, 공통 평면(5)과 공통 사격 허용 평면(6) 사이의 거리로서 예시되어 있다. 인접한 두 개의 피격 위치 검출기들(2) 모두의 중심선들 사이의 거리로서, 1m의 거리가 예시되어 있다. 레이저 총(7)은 총이 공통 사격 허용 평면(6)을 지나 피격 위치 검출기(2)를 향해 나아가지 않는 한, 사격 스포츠 규칙들에 기초하여 인접한 두 개의 격벽판들(3) 사이에서 자유롭게 사용될 수 있다.

피격 위치 검출기(2)는 광학적 원추형 빔, 광학적 타원-원추형 빔 및 적외선 LED로부터 생성된 피라미드 빔 같은 전송 신호(8)를 방출한다. 다섯 개의 피격 위치 검출기들(2)로부터 방출된 전송 신호들(8) 각각은 대응하는 사격 박스(1)에 도달하지만, 원론적으로 두 개의 사격 박스들에 도달하지는 않는다. 레이저 빔 탄환(9)은 레이저 총(7)에 고유한 신호를 갖도록 레이저 총(7)으로부터 발사된다. 레이저 빔 탄환(9)은 매우 평행한 플럭스 특성을 가지며, 후술될 렌즈에 의해 광학적 도트의 형태로 대응 피격 위치 검출기(2)의 표적판(4)에 도달한다.

전송 신호(8)는 레이저 발사 허가 신호를 포함하고, 레이저 총(7)의 수광부에 의해 수신된다. 전송 신호(8)의 펄스 폭은 피격 위치 검출기(2)에 대해 고유하며, 인접한 전송 신호들은 서로 상이한 펄스 폭들을 가진다.

도 2는 피격 위치 검출기(2)의 측면 단면도를 도시한다. 피격 위치 검출기(2)의 케이싱 및 내부 지지부 구조는 높은 강성을 달성하도록 설계 및 조립되어 있고, 그래서, 열적 왜곡의 크기가 허용 범위 이내로 제한될 수 있다. 피격 위치 검출기(2)는 표적판(4)에 부가하여 위치 검출 광학 소자(11)로 구성되어 있다. 위치 검출 광학 소자(11)는 수렴 렌즈(12)와 위치 검출 반도체 소자(13)로 구성되어 있다. 전하 결합 디바이스(CCD 디바이스) 또는 광-감지 디바이스(PSD 디바이스)가 위치 검출 반도체 소자(13)로서 공지되어 있다. 본 실시예에서, 비용 및 검출 속도의 관점에서, 위치 검출 반도체 소자(13)로서 PSD 디바이스(13)가 사용되는 것이 적합하다. 피격 위치 검출기(2)는 적외선 LED(14)를 더 포함한다.

PSD 디바이스(13)는 이차원 전류 생성 막이다. 이차원 전류 생성 막이 표적판(4) 및 수렴 렌즈(12)에 의해 집중된 레이저 빔 탄환으로 사격될 때, PSD 디바이스(13)는 x-축 방향의 반대 방향들로 전류들 Ix1 및 Ix2를 생성하고, 또한, y-축 방향의 반대 방향들로 전류들 Iy1 및 Iy2를 생성한다. 레이저 빔 탄환으로 사격된 위치로서의 빔 지점의 좌표들(x, y)은 하기의 표현에 의해 표현된다.

x=k(Ix2-Ix1)/(Ix2+Ix1)

y=k(Iy2-Iy1)/(Iy2+Iy1) (1)

따라서, 빔 지점 좌표(x, y)가 계산 및 결정될 수 있다. (Ix2-Ix1)과 (Iy2-Iy1) 양자 모두가 0인 빔 지점은 PSD 디바이스(13)의 기계적 좌표 원점(0, 0)으로서 결정된다. 기계적 좌표 원점은 상술한 바와 같이 정의된 좌표 값들이 0이 되는 위치이며, PSD 디바이스(13)의 전기적 중심점이다. 기계적 좌표 원점은 피격 위치 검출기(2)의 케이싱 구조상에 고정된다. 표적판(4)은 PSD 디바이스(13)에 대해 정의된 허용 범위 이내의 정밀도로 이차원적으로 위치된다.

표적판(4)은 광-산란 전송막(light-scattering transmittable film)을 갖는다. 레이저 총(7)으로부터의 레이저 빔 탄환(9)은 표적판(4)에 도달하고, 약 1mm의 직경을 가지는 실질적 원형 이미지가 광산란 전송막상에 형성된다. 실질적인 원형 이미지는 수렴 렌즈(12)에 의해 수렴되고, PSD 디바이스(13)의 이차원 전류 생성 막상의 도트형 실제 빔 이미지로서 형성된다. PSD 디바이스(13)에 의해 생성된 네 개의 전류들의 값들이 각각 임계값들을 초과하게 하기 위해, PSD 디바이스(13)에 의해 수신되는 레이저빔의 광량은 반드시 임계값들 보다 커야만 한다. 이를 위해서, 후술될 광 펄스의 폭은 반드시 소정 폭 보다 커야만 한다. 그러나, 이 폭을 증가시키는 것은 레이저 빔 탄환 도달로부터, 레이저 빔 탄환으로 사격된 위치의 위치 검출까지의 기간이 길어지게 된다는 것을 의미한다.

피격 위치 검출기의 적외선 LED(14)는 비용의 관점에서 양호하다. 그러나, 장거리 전송을 위해 적합한 LED는 느린 생성 속도를 가지며, 빠른 생성 속도를 가지는 LED는 장거리 전송에 부적합하다. 이들 특성들을 고려하면, 복수의 LED들이 25m의 장거리 전송을 위해 사용될 수 있다. 복수의 LED들의 사용은 생성 속도가 신속한 것처럼 보이게 한다.

적외선 전송 윈도우 형성 슬릿(15)은 피격 위치 검출기(2)의 케이싱의 전방부에 고정되며, 수직방향으로 긴 타원 형상을 갖는다. 따라서, 슬릿의 위치는 자유롭게 조절될 수 있다. 적외선 전송 윈도우 형성 슬릿(15)은 피격 위치 검출기(2)로부터 분리될 수 있다. 복수의 적외선 전송 윈도우 형성 슬릿들(15)이 분리될 수 있는 것이 적합하며, 슬릿들(15) 중 하나가 사격 스포츠의 종류에 따라 선택된다. 복수의 사격 박스들을 제공하는 경우에, 적외선 전송 윈도우 형성 슬릿들(15)이, 슬릿들(15)이 설치되어 있는 가상 평면상에서 수평방향으로 변위될 수 있고, 복수의 위치들에서 피격 위치 검출기들(2)의 케이싱(casing)에 고정될 수 있도록 자유롭게 변경들이 이루어질 수 있다.

전송 신호(8)를 방출하는 적외선 LED(14)의 방출 영역은 일 지점 영역이 아니라 다지점 영역이다. 적외선 LED(14)의 전방에 렌즈 시스템(도시되지 않음)을 제공함으로써, 적외선 LED(14)의 방출 영역이 다 지점 영역이 아니라 단일 지점 영역으로서 취급될 수 있다. 도 4는 적외선 LED(14)의 방출 영역을 도시한다. 도 4를 참조하면, 이 지점 영역은 지점 P에 의해 표시되어 있다. 적외선 광 축으로서의, 적외선 LED(14)로부터의 광 빔의 중심선은 지점 P와 교차하고, 공통 평면(5)과 직각으로 교차하며, 지점 Q에서 공통 사격 허용 평면(6)과 교차한다. 적외선 전송 윈도우 슬릿(15)의 수평 폭은 "d"로 표시되어 있다. 슬릿과 공통 사격 허용 평면(6) 사이의 거리는 D로 표시되어 있다. 지점 P와 공통 평면(5) 사이의 거리는 "x"로 표시되어 있다. 사격 박스(1)의 수평 폭은 "a"로 표시되어 있다. 비록, 슬릿 폭(d)이 특정 피격 위치 검출기(2)와 특정 사격 박스(1) 사이의 각도 위치 관계에 따라 상이하지만, 슬릿 폭(d)은 양호한 근사화에 따른 하기의 표현에 의한 비례 관계에 기초하여 기하학적-광학적으로 표현된다.

a/2(X+D)=d/2X

그러므로, 하기의 표현이 얻어진다.

d=aX/(X+D) (2)

상기 방정식 (2)에서, "a"와 "D"는 사전설정된 값이고, "X"는 설계값이다. 방정식 (2)로부터, 적외선 전송 윈도우 슬릿(15)의 슬릿 폭(d)이 결정된다. 높이 방향으로 적외선 전송 윈도우 형성 슬릿(15)의 폭은 사격시 그 팔을 펴고 있는 사수의 손의 높이 위치를 기준으로 결정되거나, 사수가 그 어깨 위에 총 개머리판 부분을 대고, 조준선을 표적에 맞추기 위해 총 조준기내로 바라보고 있을 때, 총 배럴 본체의 높이 위치를 기준으로 결정된다.

도 3은 피격 위치 검출기(2)의 전면도이다. 도 3을 참조하면, 위치설정 구멍들(17)이 표적판(4)상의 복수의 위치들에서 피격 위치 검출기(2)의 전방부에 제공된다. 위치설정 구멍들(17)은 피격 위치 검출기(2)의 상술한 기계적 좌표 원점에 기초하여 정의된 삼차원 좌표계에서 높은 정밀도로 표적판(4)을 위치설정하기 위해 사용된다. 비록, 표적판(4)이 사격 스포츠의 종류에 따라 교체되지만, 양 측면들의 위치설정 구멍들(17)내로 핀들을 삽입함으로써, PSD 디바이스(13)의 기계적 좌표 원점에 관해 삼차원적으로 엄격하게 조절되어 교환된 새로운 표적판(4)이 일정하게 위치될 수 있다.

사각뿔형 커버(18)는 표적판(4)과 수렴 렌즈(12) 사이에 부착된다. 사각뿔형 커버(18)는 표적판(4)에 의해 산란된 산란광이 빗나간 광으로서 수렴 렌즈(12)내로 입사하는 것을 방지하도록 암흑 박스(dark box)를 형성한다. 수렴 렌즈(12)와, PSD 디바이스(13)는 부착 보드(19)에 부착된다. 부착 보드(19)는 도 3에 도시된 바와 같이, 볼트들(21)에 의해 피격 위치 검출기(2)의 케이싱부에 고강도로 견고하게 부착된다. 피격 위치 검출기(2)는 내부적으로 공기-냉각 윈도우와, 후술될 다양한 전자 회로 유니트들을 포함하며, 표적판(4)의 표적 중심점이 규정된 높이의 위치에 설치되도록 견고하게 고정되어 있는 베이스(도시되지 않음)상에 설치된다.

도 5는, 비록 총의 파지부는 생략되어 있지만, 레이저 총(7)의 총 배럴 본체부(23)를 도시한다. 반도체 레이저 발진 소자(24)가 가시광 또는 적외선 광을 위한 광원으로서 사용된다. 빔 조절기 렌즈(25)는 반도체 레이저 발진 소자(24)에 의해 생성된 다수의 광 방출 지점들을 통합하고, 10m 거리에서 적절한 빔 직경을 제공하도록 제공된다. 빔 조절기 렌즈(25)는 반도체 레이저 발진소자(24)의 광학 축(26)상에 동축적으로 제공된다.

광-다이오드(27)는 총 배럴 본체부(23)의 전방부의 하부에 제공된다. 광-다이오드(27)는 총 배럴 본체부(23)의 전방 단부 부분에 개구된 적외선 수신 포트(28)를 통해 피격 위치 검출기(2)의 적외선 LED(14)로부터 방출된 전송 신호(8)의 일부를 수신한다. 사격 상태 지시 LED(29)는 총 배럴 본체부(23)의 하부 표면부에 제공 및 노출되어 있다. 복수의 배터리들(31)이 총 배럴 본체부(23)의 상부 부분(상반부 영역)에 수납되어 있고, 그래서, 이들이 용이하게 교체될 수 있다. 총 배럴 주 본체(23)의 무게 중심은 안정화기(36)에 의해 조절된다. 전력 온/오프 스위치(32)는 총 배럴 본체부(23)의 하면부에 제공된다. 사격 상태 지시 LED(29)는 전력 온/오프 스위치(32)의 온 동작에 따라서 연속적으로 점등한다. 사격 상태 지시 LED(29)는 전송 신호(8)의 레이저 발사 허가 신호(53)가 광-다이오드(27)에 의해 수신될 때, 점멸 또는 연속광을 방출할 수 있다. 사격 상태 지시 LED(29)의 연속광의 색상은 사수의 주의가 분산되지 않도록 차가운 색상으로 변경되는 것이 적합하다. 사수가 방아쇠(도시되지 않음)를 당길 때, 반도레 레이저 발진 소자(24)는 후술될 제어 회로에 의해 정의된 광 빔 탄환 신호(33)를 포함하는 레이저 빔 탄환(34)을 광학 축(26)을 따라 발사한다. 안정화기(36)는 총 배럴 본체부(23)에 회전가능하게 부착되며, 임의의 회전 위치에 고정될 수 있다. 사수의 나안(naked-eye) 광학 축(37)은 표적을 향해 이동하고, 총 배럴 본체부(23)의 전방부의 상단면부에 부착된 교차선 조준기(38)의 교차점을 통과한다.

레이저 총(7)의 세 개의 조작 모드들이 방아쇠 조작들에 따라 준비된다.

제 1 모드는 레이저 총(7)에 고유한 광 빔 탄환 신호(33)를 포함하는 레이저 빔 탄환(34)이 적외선 수신 포트(28)를 통해 전송 신호(8)의 일부를 수신하는 경우에만 실제로 발사되는 실제 사격 모드이다.

제 2 모드는 레이저 빔 탄환을 무효화하기 위한 무효화 신호와 광 빔 탄환 신호(33)를 포함하는 레이저 빔 탄환이 적외선 수신 포트(28)를 통해 전송 신호(8)의 일부를 수신하는 경우에만 실제로 발사되는 시험 사격 모드이다. 무효화 신호는 비준 신호(validation signal)가 레이저 빔 탄환에 포함되지 않는 신호나, 상기 레이저 빔 탄환이 비준 신호의 변형을 포함하는 신호로서 실현될 수 있다. 예로서, 이런 무효화를 달성하기 위해서, 도 9c를 참조로 후술될 신호 75-1-1는 "00"으로 설정될 수 있다. 대안적으로 신호 75-1-2는 "000000"으로 변경될 수 있다. 레이저 빔 탄환은 유효 실탄(valid live bullet) 대신 무효 실탄으로서 쉽게 처리될 수 있다. 이 종류의 신호를 사용함으로써, 제 2 모드의 레이저 빔 탄환은 제 1 모드의 레이저 빔 탄환으로부터 구별될 수 있다.

제 3 모드는 방아쇠의 조작만이 체크되고 어떠한 실탄도 발사되지 않는 촉감(touch-sense) 체크 모드이다. 따라서, 안전성이 보장될 수 있다.

실제 사격 모드와 시험 사격 모드 사이의 선택은 도 6에 도시된 바와 같이, 총 배럴 본체부(23)의 하면부에 제공된 모드 선택 스위치(39)의 위치를 변위시킴으로써 이루어진다. 이 종류의 슬라이드 스위치의 채용은 사수가, 스위치의 모드 선택 위치를 체크할 수 있게 한다. 스위치들과 램프들은 나안 광학 축(37)에 수직인 방향으로 상부 및 하부 대향 측면들에 위치되는 것이 바람직하다. 특히, 스위치들은 하부 측면에 위치되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 소정의 두드러진 물체들, 특히, 램프들이 나안 광학 축(37) 근처에 존재하지 않는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 총을 사용하는 사격 시스템을 도시한다. 본 시스템은 레이저 총(7)과, 상술된 바와 같은 피격 위치 검출기(2)로 구성되어 있다. 피격 위치 검출기(2)는 전송 신호(8)와 레이저 총(7)으로부터의 레이저 빔 탄환(34)에 의해 양방향 통신을 실행한다. 레이저 총(7)은 레이저 다이오드(LD) 유니트(42)와, LD 보드(43)로 구성된다. 레이저 다이오드 유니트(42)는 반도체 레이저 발진 소자(24)와, 빔 조절 렌즈(25)로 구성된다.

레이저 총(7)의 배터리(31)로부터의 전력은 LD 보드(43)와 전력 온/오프 스위치(32)를 통해 LD 유니트(42)에 공급된다. LD 보드(43)는 직류/직류(D/D) 변환기(44)와 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)로 구성되어 있다. 배터리(31)로부터의 직류 전력은 D/D 변환기(44)를 통해 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)와, LD 유니트(42)에게 공급된다. 모드 선택 스위치(39)는 그 조작에 기초하여 모드 선택 신호(47)를 생성한다. 모드 선택 신호(47)는 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)에 공급된다. 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)는 실제 사격 모드에서 제 1 레이저 생성 전류(48)나 시험 사격 모드에서 제 2 레이저 생성 전류(49)를 LD 유니트(42)에게 출력한다. LD 유니트(42)는 제 1 레이저 생성 전류(48) 및 제 2 레이저 생성 전류(49)에 따라 레이저 빔 탄환들을 출력한다. 제 1 레이저 생성 전류(48) 또는 제 2 레이저 생성 전류(49)는 전기 트리거 신호(52)가 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)에 공급되지 않은 경우에는 생성되지 않는다. 방아쇠가 당겨질 때, 전기 트리거 신호(52)가 트리거 신호 생성 회로(51)로부터 출력된다. 부가적으로, 제 1 레이저 생성 전류(48) 또는 제 2 레이저 생성 전류(49)는, 전송 신호(8)의 수신시 발생된 레이저 발사 허가 신호(53)가 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)에게 공급되지 않은 경우에는 생성되지 않는다. 따라서, 레이저 빔 탄환이 사격 박스(1)내에 위치되지 않은 소정의 레이저 총(7)으로부터 발사되지 않으며, 그래서, 안전성을 위한 보증이 성취될 수 있다.

피격 위치 검출기(2)는 표적판(4)과, 광-감지 다이오드(PSD) 디바이스(13)와, 적외선 LED(14)로 구성된다. 피격 위치 검출기(2)는 전송/수신 신호 제어부(54)와, 시스템 제어 CPU(55)를 더 포함한다. 전송/수신 신호 제어부(54)는 전송/수신 신호 제어 유니트(56)와, D/D 변환기(57)를 포함한다. 피격 위치 검출기(2)는 스위치(59)를 통해 공중 전원(58)에 연결된다. 공중 전원(58)으로부터 수신된 전력은 A/D 전력 변환기(60)를 통해 D/D 변환기(57)와 PSD 디바이스(13)에 공급된다. 녹색 사격 허용 램프(61)는 사격 허용 상태를 지시하기 위해 켜지고, 적색 사격 금지 램프(62)는 사격 금지 상태를 지시하기 위해 켜지게 된다. 램프들(61 및 62)은 피격 위치 검출기(2)의 전방벽의 상부 부분에 제공된다.

레이저 빔 탄환 신호(33)를 포함하는 레이저 빔 탄환(34)은 표적판(4)에 의해 산란된다. 산란된 광은 수렴 렌즈(12)를 통해 PSD 디바이스(13)의 수광면상으로 수렴된다. PSD 디바이스(13)를 포함하는 PSD 디바이스 유니트(67)는 레이저 빔 탄환(34)으로부터의 교란들 같은 노이즈를 제거하며, 전류값 신호(63)를 전송/수신 신호 제어 유니트(56)에 출력하기 위해 수신된 레이저 빔 탄환에 대응하는 신호를 증폭한다. 전류값 신호(63)는 이차원 방향으로 두쌍의 전류들의 전류값들에 대응한다. 전류값들은 수렴 지점에 대해 상술한 방정식 (1)에 의해 보여진다. 전송/수신 신호 제어 유니트(56)는 녹색 사격 허용 램프(61)의 점등 제어와, 적색 사격 금지 램프(62)의 점등 제어와 적외선 LED(14)의 방출 제어를 실행한다. 전류값 신호(63)는 시스템 제어 CPU(55)에 전송되는 탄환 도달 상태값(64)을 생성하기 위해 처리된다. 특히, 시스템 제어 CPU(55)는 탄환 도달 상태값(64)에 기초하여 점수 계산과 보정을 실행하며, 피격 위치 검출기(2)상에 제공된 표시(도시되지 않음)를 제어한다. 탄환 도달 상태값(64)에 기초한 점수 계산 및 보정은 LAN(65)을 통해 시스템 제어 CPU(55)에 연결된 퍼스널 컴퓨터(66)에 의해 실행될 수 있다. 점수 계산 및 보정이 시스템 제어 CPU(55)에 의해 실행되는 경우에, 점수 계수 결과는 표시(도시되지 않음)상에 직접적으로 표시된다.

도 8a 내지 도 8e는 레이저 발사 허가 신호(53)와 레이저 빔 탄환 신호(33)의 시간 시퀀스들을 도시한다. 사수는 실제 사격 모드나 시험 사격 모드를 선택하도록 모드 선택 스위치(39)를 설정하고, 레이저 총(7)을 사격 박스(1)내로 가져간다. 특히, 사수가 총(7)의 총구를 표적판을 향해 돌릴 때, 전송 신호(8)의 레이저 발사 허가 신호(53)가 사수의 주의와 무관하게 레이저 총(7)내의 광-다이오드(27)에 의해 수신된다. 전송 신호(8)는 도 8a에 도시된 바와 같이, 피격 위치 검출기(2)로부터 5ms의 사전설정된 시간 간격으로 방출된다. 도 8c에 도시된 전송 신호(8)의 레이저 발사 허가 신호(53)가 수신되는 각 시기에, 탄환 타이밍 신호(72)가 방출된다. 방아쇠가 당겨졌을 때, 탄환 타이밍 신호(72)를 포함하는 레이저 빔 탄환(34)이 LD 유니트(42)로부터 발사된다. 탄환 타이밍 신호(72)는 탄환 피격 신호(74)로서 PSD 디바이스(13)에 의해 수신된다. 레이저 빔 탄환(34)은 복수의 레이저 빔 탄환 식별 신호들(73-1, 73-2, 73-3)로서 발사된다. 요소 레이저 빔 탄환들의 수는 사전 결정되어 있다. 복수의 레이저 빔 탄환 식별 신호들(73-1, 73-2, 73-3) 각각은 탄환 타이밍 신호(72)를 포함한다. 레이저 빔 탄환 식별 신호들(73-1, 73-2, 73-3)은 탄환 피격 신호들(74-1, 74-2, 74-3)과 동기하여, 전송/수신 신호 제어 유니트(56)와 PSD 디바이스 유니트(67)에 의해 탄환 도달 상태값(64)으로 변환되며, 그후, 시스템 제어 CPU(55)에 공급된다.

상술한 바와 같이, 전기 트리거 신호(52)를 생성하기 위해 사수가 방아쇠(도시되지 않음)를 조작할 때, 탄환 타이밍 신호(72)에 대응하는 탄환 속성 신호로서, 레이저 빔 탄환 식별 신호(73)가 반도체 레이저 발진 소자(24)에 의해 생성되며, 레이저 총(7)으로부터 방출된다. 실제 사격 모드 또는 시험 사격 모드의 레이저 빔 탄환(34)은 탄환 타이밍 신호(72)와, 레이저 빔 탄환 식별 신호(73)로 구성되어 있다. PSD 디바이스(13)는 도 8b 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 탄환 타이밍 신호(72)를 수신하고, 탄환 타이밍 신호(72)에 대응하는 탄환 피격 신호(74)를 출력한다. 또한, PSD 디바이스(13)는 도 8b 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 탄환 타이밍 신호(72)와 레이저 빔 탄환 식별 신호(73)를 수신하고, 탄환 타이밍 신호(72)에 대응하는 탄환 피격 신호(74)와 레이저 빔 탄환 식별 신호(73)에 대응하는 레이저 빔 탄환 구별 신호(75)를 출력한다. 탄환 타이밍 신호로서의 탄환 피격 신호(74)는 시스템 제어 CPU(55)에 공급되는 탄환 도달 상태값(64)로 변환된다.

도 8d 및 도 8e에 도시된 바와 같이, 세 개의 레이저 빔 탄환 식별 신호들(73; 73-1, 73-2, 73-3)이 단일 방아쇠 조작에 기초하여 방출된다. 레이저 빔 탄환 식별 신호(73-1)는 탄환 타이밍 신호(72-1)에 응답하여 방출된다. 다른 레이저 빔 탄환 식별 신호(73-2)는 다른 탄환 타이밍 신호(72-2)에 응답하여 방출된다. 또 다른 레이저 빔 탄환 식별 신호(73-3)는 또 다른 탄환 타이밍 신호(72-3)에 응답하여 방출된다. 따라서, 단일 방아쇠 조작에 기초하여, 레이저 빔 탄환 식별 신호들(73)이 3회 방출된다.

위치 검출 반도체 소자(13)로서의 PSD 디바이스는 세 세트의 신호들(72, 73)을 수신하고, 이 세 세트중 첫 번째 것에 응답하여 한 세트의 탄환 피격 신호(74-1) 및 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-1)를 출력하고, 이 세 세트들 중 두 번째 것에 응답하여, 한 세트의 다른 탄환 피격 신호(74-2) 및 다른 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-2)를 출력하고, 이 세 세트들 중 세 번째 것에 응답하여, 한 세트의 다른 탄환 피격 신호(74-3) 및 다른 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-3)를 출력한다. 이 세 신호들(75-1, 75-2 및 75-3)은 하나의 레이저 빔 탄환 그룹을 구성한다.

도 9a는 탄환 피격 신호(74)와, 레이저 빔 탄환 구별 신호(75)의 기본 비트 포맷으로서의 직렬 데이터(79)의 구조를 도시한다. 직렬 데이터(79)의 상단 비트(81)는 개시 비트(start bit)이다. 직렬 데이터(79)의 최종 비트(82)는 정지 비트(stop bit)이다. 도 9b는 탄환 피격 신호(74)의 비트 포맷을 도시한다. 상단 비트(81)와 최종 비트(82) 사이에 8개의 비트들이 (0,0,0,1,1,1,1,1)로서 표현되어 있다. 개시 비트를 구성하는 4개의 비트들과 세 개의 활성 비트들은 적외선 LED(14)와 광-다이오드(27)의 출력 성능들을 고려하여, 최소 400㎲의 펄스폭으로 공급된다.

도 9c, 도 9d 및 도 9e는 레이저 빔 탄환 구별 신호(75)의 비트 포맷들을 도시한다. 레이저 빔 탄환 구별 신호(75)는 제 1 그룹내(in-group) 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-1)와, 제 2 그룹내 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-2)와, 제 3 그룹내 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-3)로 구성되어 있다. 각 그룹내 레이저 빔 탄환 구별신호(75)의 최종 비트(82)와 상단 비트(81) 사이의 8 비트들 중 상단 측면의 측면상의 2 비트들은 그룹내 식별 신호이며, 이는 "1", "2" 또는 "3"으로서 표현되고, 그룹내 요소 레이저 빔 탄환 구별 신호들(75-1, 75-2 및 75-3) 중 어느 하나를 식별하기 위해 사용된다. 양 신호들이 연속 나열되는 경우에, 신호(74)와 신호(75)를 구별하기 위해서, 제 1 탄환 그룹내 신호(75-1-1)와, 제 1 공통 신호(75-1-2) 사이의 시간 기반 순서 관계가 반전되는 것이 적합하며, 이 관계는 추후 설명된다. 상단 비트(81)와 최종 비트(82) 사이의 8 비트들 중에서, 최종 비트의 측면으로부터 6 비트들은 레이저 빔 탄환(34)의 발사 순서 식별 번호를 나타내며, 방아쇠 조작의 횟수에 대응한다. 하나의 단위 게임에서, 63번 미만의 레이저 빔 탄환들을 발사하는 것이 가능하다. 사격 조작의 시작 이전에, 6 비트는 (0,0,0,0,0,0)으로 초기화된다. 일 게임에서, 방아쇠는 (32+16+8+4+2+1)(=64-1))로 표현되는 바와 같이 63회 당겨질 수 있고, 그래서, 63 레이저 빔 탄환들(34)이 사격될 수 있다. 도 9c 내지 도 9e는 번호가 "110000"인 탄환을 예시하고 있으며, 제 3 레이저 빔 탄환(34)을 예시한다. 도 9b에 도시된 탄환 피격 신호(74)는 400㎲의 총 펄스 폭을 가지며, 도 9c 및 도 9d에 도시된 레이저 빔 탄환 그룹의 제 1 및 제 2 레이저 빔 탄환 구별 신호들(75-1 및 75-2)은 600㎲의 총 펄스 폭을 가지지만, 도 9e에 도시된 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-3)는 400㎲의 총 펄스 폭을 가진다. 이 경우에, 제 1 및 제 2 레이저 빔 탄환 구별 신호들(75-1 및 75-2)이 게임을 위해 사용될 수 있고, 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-3)가 방아쇠 조작의 조절을 위해 사용될 수 있다. 예시된 탄환 번호에 대하여, 0은 활성 신호로서 사용되고, 1은 비활성 신호로서 사용된다. 그 이진값은 "110000"이고, 세 개의 레이저 빔 탄환들의 탄환 번호는 공통적으로 (2+1)로 계산되며, 그래서, 3과 같다.

상술한 바와 같이, 제 1 그룹내 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-1)는 하나의 동일 레이저 빔 탄환 그룹의 첫 번째 것임을 나타내는 제 1 탄환 그룹내 신호(75-1-1)와, 레이저 빔 탄환 그룹에 대한 공통성을 나타내는 제 1 공통 신호(75-1-2)로 구성된다. 제 2 그룹내 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-2)는 레이저 빔 탄환 그룹의 두 번째 것임을 나타내는 제 2 탄환 그룹내 신호(75-2-1)와, 레이저 빔 탄환 그룹에 대한 공통성을 나타내는 제 2 공통 신호(75-2-2)로 구성된다. 제 3 그룹내 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-3)는 레이저 빔 탄환 그룹 중 세 번째 것임을 나타내는 제 1 탄환 그룹내 신호(75-3-1)와, 레이저 빔 탄환 그룹에 대한 공통성을 나타내는 제 3 공통 신호(75-3-2)로 구성된다. 일반적으로 j-번째 그룹내 레이저 빔 탄환 구별 신호(75-j)는 레이저 빔 탄환 그룹 중 j-번째 것임을 나타내는 j-번째 탄환 그룹내 신호(75-j-1)와, 레이저 빔 탄환 그룹에 대한 공통성을 나타내는 j-번째 공통 신호(75-j-2)로 구성된다. 제 1 공통 신호(75-1-2)는 제 2 공통 신호(75-2-2)의 공통 신호와 동일하다.

후술될 바와 같이, 방아쇠가 한번 당겨질 때, 복수의 요소 레이저 빔 탄환들이 한번의 방아쇠 당김 조작에 응답하여 발사된다. 이 발사는 기관총과 유사하지만, 단일 순간 방아쇠 조작시 복수의 레이저 빔 탄환들이 발사된다는 점이 기관총과 상이하다. 후술될 바와 같이, 종래의 실탄(live-bullet) 사격 총들과는 다른 형태의 총이 실현된다.

제 1 탄환 그룹내 신호(75-1-1), 제 2 탄환 그룹내 신호(75-2-1) 및 제 3 탄환 그룹내 신호(75-3-1)는 두 개의 비트에 의해 표현된다. 제 1 공통 신호(75-1-2), 제 2 공통신호(75-2-2) 및 제 3 공통 신호(75-3-2)는 여섯 개의 비트에 의해 표현된다.

공통적인 탄환 피격 신호(74)를 위한 복수의 탄환들은 사격 스포츠를 다양화시킨다. 다양화로 인해, 점수는 제 1 탄환 그룹내 신호(75-1-1)와 제 2 탄환 그룹내 신호(75-2-1)에 기초한 하나의 공통수에 대하여 1 점수로서 계산될 수 있다. 또한, 점수는 제 1 탄환 그룹내 신호(75-1-1)에 기초한 점수와, 제 2 탄환 그룹내 신호(75-2-1)에 기초한 점수를 평균화함으로써 계산될 수 있다. 방아쇠 조작 이후에 사수의 손가락과, 총 배럴 사이의 미세한 상대적 동요는 점수에 영향을 미친다. 제 1 탄환 피격 신호(74-1)의 피격 위치와, 제 2 탄환 피격 신호(74-2)의 피격 위치 사이에 자취가 그려진다. 상대적 동요가 큰 경우에, 점수는 낮다. 대안적으로, 상대적 동요가 작은 경우에, 점수는 높다.

광학 시스템 또는 총의 동요로 인하여, 세 개의 탄환들이 하나의 동일 지점에 도달하는 것이 보증되지 않으며, 그래서, 그 점수는 항상 동일하지 않다. 세 개의 탄환들의 세 좌표값의 평균값이 시스템 제어 CPU(55) 또는 퍼스널 컴퓨터(66)에 의해 계산된다. 평균값에 대응하는 점수가 시스템 제어 CPU(55)에 의해 계산된다.

요소 탄환들의 수는 보다 많을 수 있다. 이 경우에, 점수는 제 1 탄환 피격 신호(74-1)의 피격 위치와, 제 2 탄환 피격 신호(74-2)의 피격 위치 사이의 상대적 위치 관계에 따라 점수가 얻어진다. 제 1 탄환 피격 신호(74-1)와 제 2 탄환 피격 신호(74-2)는 보다 많은 탄환 도달 신호들 중 대표적인 것이다.

복수의 레이저 빔 탄환들의 피격 위치들은 지점들의 시퀀스로서 자취가 그려질 수 있다. 이 자취는 표적판(4)으로부터 분리된 표시장치상에서, 사격 스포츠 경기장에서 표시될 수 있다. 피격 위치들의 시퀀스들의 영역 표시 집합의 크기 , 원점(즉, 표적 중심)으로부터의 평균화된 거리 및 원점에 대한 각도 분포들의 확산 같은 피격 위치들의 특성값들이 사수의 손가락과 총 배럴의 상대 운동들을 엄격하고 다양하게 표현할 수 있다. 이런 종류의 사격 스포츠는 종래의 실탄 사격 경기에 의해서는 실현될 수 없다.

방아쇠가 조작되지 않는 경우에, 레이저 총(7)의 총구가 표적판(4)을 향하고 있는 한, 탄환 피격 신호(74; 74-1, 74-2 및 74-3)는 표적판(4)에 의해 연속적으로 수신된다. 사격된 탄환 타이밍 신호들(72)에 대응하는 탄환 피격 신호(74)의 자취는 표시장치 상에 표시된다. 이런 종류의 자취는 사수의 동요를 나타낸다. 사수는 근방에 제공된 스크린 같은 표시면상에 표시된 자취의 동요를 관찰하면서, 방아쇠를 당길 수 있다. 이런 종류의 자취를 대형 스크린상에 투사하는 것은 관중을 위한 서비스를 풍성하게 할 수 있다.

도 10a 내지 도 10d는 데이터 검출 시기들을 도시한다. 단일 탄환 피격 신호(74)가 도 10b 내지 도 10d에 확대 및 도시되어 있다. 데이터 변환 사이클 허가 신호(83)는 탄환 피격 신호(74)의 하강 에지(falling edge)로부터 사전설정된 시간 만큼 지연된다. 다음 탄환 피격 신호(74)가 출력되기 이전에, 데이터 변환 사이클 신호(84)가 데이터 변환 사이클 허가 신호(83)의 상승 에지와 동기하여 생성된다. 피격 위치 좌표 데이터(x, y)는 데이터 변환 사이클 신호(84)와 동기되어 해석된다. 피격 위치 좌표 데이터(x, y)는 전류 값 신호(63)에 포함된다. 피격 위치 좌표 데이터(x, y)는 시스템 제어 CPU(55) 또는 퍼스널 컴퓨터(66)에 의해 상기 방정식 (1)에 따라 계산된다. 피격 위치 좌표 데이터(x, y)는 퍼스널 컴퓨터(66)에 전송되고, 퍼스널 컴퓨터(66)의 메모리부내에 저장된다. 또한, 데이터는 실시간으로 사격 스포츠 경기장의 표시 유니트(도시되지 않음)의 스크린상에 표시된다. 피격 위치 좌표 데이터는 요소 레이저 빔 탄환이 입력될 때, 점수 기록을 위해 사용된다.

도 11a 내지 도 11e는 데이터 해석 시기들을 도시하고 있다. 데이터 변환 사이클 허가 신호(83)가 제어 유니트(56)에 공급되는 경우에, 데이터 변환 사이클 신호(84)가 제어 유니트(56)에 의해 생성된다. 제어 유니트(56)에 공급된 BUSY 신호(85)는 적외선 LED(14)의 출력을 정지시키기 위해 "L"로 하강한다. 제 1 변환 데이터 선택 신호(86)와 제 2 변환 데이터 선택 신호(87)는 전송/수신 신호 제어 유니트(56)로부터 생성되고, 멀티플렉싱된다. 제 1 변환 데이터 선택 신호(86)와 제 2 변환 데이터 선택 신호(87)의 네가지 조합들이 존재하며, 이는 (0,0), (0,1), (1,0) 및 (1,1)로 표현된다.

조합이 (0,0)인 경우에, 피격 위치 좌표 데이터(x, y)는 표적에 대한 총 총구 방향의 자취로서 처리된다. 조합이 (0,1)인 경우에, 피격 위치 좌표 데이터(x, y)의 x-좌표값에 대응하는 신호가 제어 유니트(56)에 전송된다. 조합이 (1.0)인 경우에, y-좌표값에 대응하는 신호가 제어 유니트(56)에 전송된다. 조합이 (1,1)일 때, x- 및 y-좌표값에 대응하는 신호들이 제어 유니트(56)에 전송된다. 피격 위치 좌표 데이터(x, y)를 좌표값들로 변환하는 것의 데이터 변환이 완료된 이후에, BUSY 신호(85)는 "H" 상태로 복귀된다.

도 12는 레이저 총(7)으로부터 출력된 레이저 빔 탄환(34)의 레이저 빔 탄환 식별 신호(73)와 탄환 타이밍 신호(72)를 생성하는 레이저 빔 탄환 생성 회로(43)를 도시한다. 레이저 빔 탄환 생성 회로(43)는 증폭기(91)와, 트리거 신호 생성 회로(51)로 구성된다. 증폭기(91)는 레이저 발사 허가 신호(53)를 생성하기 위해 광-다이오드(27)로부터의 출력 신호를 증폭한다. 트리거 신호 생성 회로(51)는 방아쇠를 당기는 조작에 기초하여 트리거 신호(52)를 생성한다. 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)는 레이저 발사 허가 신호(53)를 수신하고, 레이저 발진 전류(94)를 출력한다. 레이저 발사 허가 신호(53)와 레이저 발진 전류(94)는 동기 출력 소자(95)로서의 AND 게이트에 공급된다. 레이저 발진 전류(94)의 일부는 레이저 발사 허가 신호(53)의 펄스 폭에 대응하는 시간 폭을 위해 탄환 타이밍 신호(72)에 대응하는 레이저 빔 탄환 대응 전력(72')으로서 출력된다.

트리거 신호(52)에 기초하여, 레이저 빔 탄환 식별 신호(73)에 대응하는 레이저 빔 탄환 대응 전력이 레이저 빔 탄환 출력 제어 유니트(45)에 의해 생성된다. 레이저 빔 탄환 대응 전력들은 동기 지연 소자(96)로서의 OR 게이트에 공급된다. 동기 지연 소자(96)로부터의 출력에 기초하여, 반도체 레이저 발진 소자(24)는 탄환 타이밍 신호(72)와 레이저 빔 탄환 식별 신호(73)를 포함하는 레이저 빔 탄환(34)을 출력한다.

도 13은 표적판(4)의 세부를 도시하고 있다. 표적판(4)에서, 점수 기록 영역은 열 개의 동심원들로 표시된 열 개의 영역들로 분할되어 있다. 최외측 링 영역은 1점의 점수를 준다. 중심 원 영역은 10점의 점수를 준다. 복수의 표적판들(4)이 준비된다. 상술한 바와 같이, 조립 대상 표적판(4)은 핀들을 위치설정 구멍들(17)내로 삽입함으로써, 교체가능한 방식으로 부착될 수 있다.

비록, 표적판(4)의 원들의 기하학적 정밀도가 사수의 기술들의 정밀도에 관해 충분히 높아야하지만, PSD 디바이스(13)는 불충분한 전기적, 기계적, 광학적 정밀도를 가진다. 따라서, PSD 디바이스(13)에 대한 수렴 렌즈(12)의 기하학적 위치 정밀도, 수렴 렌즈(12)와 PSD 디바이스의 조립체의 기계적 정밀도 및 PSD 디바이스(13)의 왜곡에 기반한 전기적 대칭성의 전기적 정밀도가 조절에 의해 충분히 높게 유지되는 것이 중요하다. 이 목적을 위해 조절기 공구(도시되지 않음)가 준비된다.

조절기 공구는 위치 사격 박스(1)를 고정하는 고정 공구(도시되지 않음)를 이차원적으로 이동 및 변위시키는 변위 메카니즘(도시되지 않음)과, 표적판(4)에 고정하는 고정 베이스로 구성된다. 고정 공구 및 변위 메카니즘의 이차원적 변위는 상대적으로 주어진다. 고정 공구 및 변위 메카니즘의 은 광학 디바이스들로서 공지되어 있다. 고정 공구와 변위 메카니즘의 위치적 관계는 미리 조절되는 것이 적합하다. 결과적으로, 표적판(4)의 수광면은 변위 메카니즘의 이차원 변위면에 평행하게 이루어진다. 또한, 위치 검출 광학 소자(11)의 광학 축은 수광면에 수직이다. 이 변위 메카니즘에 부착된 PSD 디바이스(13)는 도 3에 도시된 바와 같이 피격 위치 검출기(2)의 지지구조에 배열 및 부착된다. 고정 공구와 함께, 표적판(4)은 피격 위치 검출기(2)에 부착된다. 상술한 위치설정 구멍들(17)은 이 종류의 고정 공구내에 개구되어 있다.

레이저는 표적판(4)상의 10점 영역의 중심점상에 조사된다. 변위 메카니즘은 이차원적 방향으로 위치 검출 광학 소자(11)를 연속적으로 이동시킨다. 이동은 방정식 (1)의 좌측이 이동시 각 지점에서 PSD 디바이스(13)에 의해 생성된 전류값들(Ix2 및 Ix1)에 의해 표현되는 방향으로 실행된다. (Ix2-Ix1)과 (Iy2-Iy1) 양자 모두가 0이 되는 위치는 PSD 디바이스(13)의 전기적 중심점으로서 결정된다. 이 시점에서 변위 메카니즘의 이차원 게이지가 기록되고, 게이지에 대응하여 위치된 PSD 디바이스(13)의 전기적 중심점이 피격 위치 검출기(2)의 기계적 원점으로서 결정된다.

PSD 디바이스(13)는 전기적 중심점이 기계적 원점에 대응하도록 PSD 디바이스(13)를 고정하는 변위 메카니즘에 의해 x- 및 y-좌표 방향으로 변위된다. 그후, (Ix2-Ix1)과 (Iy2-Iy1)이 측정된다. 다음에, 레이저 빔 피격 위치가 동심원들 사이의 간격에 기반하여 x-축 양의 방향으로 이동된다. 다음에, PSD 디바이스(13)가 (Ix2-Ix1)이 0이될 때 까지 x-축 음의 방향으로 이동된다. 변위 메카니즘의 게이지는 x-축 방향으로의 이동을 나타내고, 위치 x'는 원점에 관하여 판독된다. 다음에, 레이저 피격 지점 또는 레이저 스폿이 동심원들 사이의 간격의 길이에 기초하여 y-축 양의 방향으로 이동된다. 다음에, PSD 디바이스(13)가 (Iy2-Iy1)이 0이 될 때까지 y-축 음의 방향으로 이동된다. 변위 메카니즘의 게이지는 y-축 음의 방향으로의 이동을 나타내고, 위치 y'이 원점에 관하여 판독된다. 레이저 빔 스폿은 x- 및 y-축 방향들로 표적판(4)의 표면상에서 이동되어 (Ix2-Ix1)과 (Iy2-Iy1)이 각각 0이되는 0 지점들을 발견한다. 따라서, (x', y')가 결정된다.

상술한 바와 같은 실제 측정으로부터 하기의 함수 관계가 얻어진다.

x'=jx

y'=ky

렌즈를 포함하는 광학 시스템의 맵핑 관계가 이상적인 경우에, j 및 k는 동일하며 상수이다. 이런 종류의 조합(x', y')은 이미 언급된 비대칭으로 인하여, 그 지점에서 방정식 (1)으로부터 얻어진 좌표들(x, y)과 완전히 일치하지는 않는다. (x', y')와, (x, y) 사이의 시간적 관계는 모든 영역에 대하여 근사 선형 관계로 표현된다. 이 관계에서, j 및 k는 제 1 내지 제 4 사분면들에 따라 변화하고, 또한, 원점으로부터의 거리에 따라 변화한다. 표적판(4)상의 점수 영역을 복수의 영역으로 분할하는 것이 바람직하다. 각 영역의 가변 숫자가 s로 표현될 때,

x'=jsx

y'=jsy

가 주어진다. 이 세트(js, ks)는 전송/수신 신호 제어 회로(54) 또는 시스템 제어 CPU(55)내에 표의 형태로 설정된다.

상술한 왜곡 보정은 레이저 조사 지점의 절대 위치의 고정 및 표적판(4)과 PSD 디바이스(13) 사이의 상대 변위에 기초하여 실행될 수 있다. 그러나, 보정은 PSD 디바이스(13)와 표적판(4) 양자 모두의 고정 및 레이저 조사 지점의 변위에 기초하여 실행될 수도 있다. 왜곡 보정이 단지 레이저 빔 피격 지점의 변위에 의해서만 수행되는 경우에, 레이저 빔은 표적판(4)상에 조사된다. 레이저 빔 피격 위치는 인위적으로 좌표들(x, y)을 판독하기 위해 눈으로 쳐다보고, 보여진 위치에 대응하는 PSD 디바이스(13)의 출력 좌표들(x', y')이 기록된다. (x, y)와 (x', y')의 가변 변환은 이미 설명된 바와 동일하다. 가변 변환은 매 분할 영역 마다 실행되고, 매 분할 영역을 위한 표에 표현될 수 있다. 이 경우에, 어떠한 계산도 필요하지 않다. 좌표(x, y)는 직교 좌표들에 제한되지 않으며, 극좌표가 직교 좌표들 대신 사용될 수 있다. 각 분할 영역의 폭은 PSD 디바이스(13)의 전기적 중심점 보다 먼 거리에 있는 영역에서 넓게 설정되고, PSD 디바이스의 전기적 중심점 보다 근접한 영역에서 보다 좁게 설정되어야 한다.

이를 위한 조절 방법은 사격 스포츠 경기장의 공식 심판들로부터의 지령하에 엔지니어에 의해 실행될 수 있다. 엔지니어에 의해 수행되는 이 조절은 쉬운 것이바람직하다. 쉬운 조절 방법은 하기와 같이 수행된다.

레이저 빔 생성기가 피격 위치 검출기의 전방에 설치된다. 작은 구멍들이 5mm 간격으로 개구되어 있는 좌표판이 위치되고, 피격 위치 검출기의 전면에서 표적판(4)에 부착된다. 광선 빔 생성기로부터 방출된 레이저 빔은 좌표판의 중심점에 배치된 구멍상에 조사된다. 피격 위치 검출기(2)의 PSD 디바이스(13)로부터 출력된 전기적 좌표값들(x', y')은 (0, 0)이거나, 다른 근접 좌표값들일 수 있다. 표적판(4)은 표적판(4)의 위치를 조절하기 위해 좌표판과 함께 미세하게 이동되고, 그래서, 전기적 좌표값들(x', y')이 (0, 0)이 된다. 표적판(4)의 위치를 조절하지 않고, PSD 디바이스(13)의 위치를 조절하는 것이 가능하다. 이런 종류의 조절을 통해, PSD 디바이스(13)의 전기적 원점(0', 0')은 표적판(4)의 기계적 원점(0, 0)에 대응하게 된다.

이 기계적 조절 다음에, 수학적 조절이 실행된다. 레이저 빔은 좌표판의 원점에 대응하는 구멍에 인접한 구멍상에 조사된다. 이때, 구멍의 좌표들(x, y)은 mm 단위로 (0, 5), (5, 0) 또는 (5, 5)이다. 이 경우에, PSD 디바이스(13)의 출력은 항상 (5, 5)에 대응하는 것은 아니다. 일반적으로, 레이저 빔으로 조사되는 좌표판내의 구멍의 기계적 좌표값들(x, y)과, 이 좌표값들에 대응하는 PSD 디바이스(13)의 전기적 좌표 값들(x', y')은 서로 동일하지 않다. 기계적 좌표값들(x, y)과, 전기적 좌표 값들(x', y') 사이에서, 상술한 좌표 변환이 수행된다. 이런 종류의 좌표 변환은 병진 좌표 변환 또는 회전 좌표 변환이다.

좌표 변환에 기초한 이 종류의 수학적 조절은 도면에 도시된 네 개의 사분면에 대하여 실행된다. 원점(O)을 포함하며, 기계적 조절에 의해 결정된 사분면들()이 채용된다. 사분면들() 각각은 정사각형 영역이며, 원점(O)을 포함한다. 사분면(α)에 관하여, 레이저 빔 피격점은 x-축 방향 및 y-축 방향으로 5mm 간격으로 이동되고, 레이저 빔 피격 지점의 좌표들(x, y)에 대응하는 PSD 디바이스(13)의 출력에 기초한 좌표(x', y')가 측정된다. 상술한 수학적 조절이 실행된다. 또한 이런 종류의 조절은 다른 3개의 사분면들에 대해서도 실행된다.

도 14는 일종의 사격 스포츠의 전체 시스템을 도시한다. 일 사수의 레이저 총(7)에 대응하는 표적판(4)을 포함하는 피격 위치 검출기(2)와, 다른 사수의 레이저 총(7)에 대응하는 표적판(4)을 포함하는 피격 위치 검출기(2)가 상술된 바와 같이 LAN(65)을 통해 퍼스널 컴퓨터(66)에 함께 연결되어 있다. 두 개의 표적판들(4)과 하나의 퍼스널 컴퓨터(66) 사이의 접속은 스위칭 유니트(96)에 의해 선택적으로 스위칭된다. 퍼스널 컴퓨터(66)는 사수들의 참가 번호들, 탄환 번호들, 총점들 및 레이저 빔 탄환들이 표적판들(4)상에 맞게되는 피격 위치들을 동시에, 또는 간격을 두고 표시한다. 최종 점수 계수값표들이 퍼스널 컴퓨터(66)에 연결된 프린터(97)로부터 출력된다. 표적판들(4)은 25m용의 표적판들(4')로 교체될 수 있다.

단일 탄환내에 포함된 복수의 요소 탄환들이 도 9c, 도 9d 및 도 9e에 도시된 바와 같이, 단일 방아쇠 조작에 응답하여 발사된다. 이들 각 요소 탄환들의 점수들이 평균될 뿐만 아니라, 하나의 점수도 매 요소 탄환으로부터 얻어진다. 이 점수 계수법은 방아쇠를 당긴 이후에 손의 미세 동요에 기초하여 점수들 사이의 편차를 만들 수 있다. 또한, 사수의 동요의 특성들이 n-번째 탄환의 j-번째 요소 탄환의 점수를 개별적으로 획득함으로써 수치적으로 표현될 수 있다. 단 하나의 실탄이 사격되는 종래의 사격 스포츠에서 얻어질 수 없는 새로운 스포츠 스타일을 제공하는 것이 가능하다. 또한, 방아쇠 조작 동작 특성이 표적판(4)상의 복수의 레이저 빔 탄환들의 피격 위치들의 자취 형태로 수치적으로 값이 매겨지고, 자취의 진폭이 점수화된다. 부가적으로, 진폭을 아는 것은 실탄 사격의 방아쇠 조작 동작을 보정하는 것을 도울 수 있다.

전송 신호(8)가 표적측으로부터 방출될 수 있고, 전송 신호(8)에 대응하는 신호가 레이저 빔 탄환(34)에 추가될 수 있다. 따라서, 대응 신호를 가지는 것들이 아닌 다른 레이저빔 탄환들의 무효화, 즉, 인접 사격 박스로부터 발사된 레이저 빔 탄환들 또는 사격 스포츠 경기장에서 부당하게 발사된 레이저 빔 탄환들의 무효화가 이루어질 수 있다. 점수 계산 또는 자취의 표시 같은 피격 위치 표시는 이들 탄환들을 위해서는 수행되지 않는다. 레이저 총(7)으로부터 발사된 레이저 빔 탄환(34)은 허가 신호 같은 전송 신호(8)에 대응하는 시간 및 펄스폭 같은 데이터를 가진다. 다른 사격 박스로부터 발사된 레이저 빔 탄환이 그 사격 박스에 대응하지 않는 표적판(4)에 대하여 발사되게 되는 경우에, 다른 사격 박스로부터 발사된 레이저 빔 탄환은 무효화된다.

상술한 바와 같이, 탄환 타이밍 신호는 전송 신호(8)에 응답하여 반복적으로 출력되고, 탄환 식별 신호가 추가될 때, 레이저 빔 탄환 또는 요소 탄환으로서 사용된다. 그러나, 탄환 타이밍 신호가 단지 방아쇠 조작에 응답하여서만 출력될 수 있으며, 탄환 식별 신호를 갖거나 갖지 않고 출력될 수 있다.

탄환 타이밍 신호와 개별 신호를 다중화한 결과로서, 레이저 총과 표적 사이의 일-대-일 대응을 성립시키기 위한 시스템을 제공하는 것이 가능하다. 주최자측의 주도에 따라, 레이저 빔의 발사는 적당히 제한될 수 있고, 레이저 총들의 안전성이 더욱 보장될 수 있다. 위치 검출 신호 및 개별 신호의 일련화(serialzation)는 점수 계산 프로세스의 정확성 및 속도를 향상시킬 수 있다. 총 측으로부터의 신호 생성은 사격 스포츠 내용을 다양화시킬 수 있다.

사격 시스템에서의 PSD 디바이스 조절 방법 및 본 발명에 따른 사격 시스템을 위한 PSD 디바이스 조절 방법은 레이저 빔들이 조사되는 위치 검출의 정확성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 총들을 사용하는 사격 시스템의 복수의 피격 위치 검출기들과 복수의 사격 박스들의 배치를 도시하는 도면.

도 2는 피격 위치 검출기를 도시하는 측면 단면도.

도 3은 피격 위치 검출기를 도시하는 정면도.

도 4는 적외선 LED로부터의 적외선 광의 방출을 도시하는 도면.

도 5는 레이저 총의 총 배럴(barrel) 본체부를 도시하는 측면 단면도.

도 6은 총 배럴 본체부의 하면부를 도시하는 평면도.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이저 총을 위한 사격 시스템을 도시하는 블록도.

도 8a 내지 도 8e는 도 7에 도시된 사격 시스템의 원추형 빔과 다양한 신호들을 도시하는 타이밍 챠트.

도 9a 내지 도 9e는 레이저 빔 탄환의 신호들을 각각 도시하는 비트 챠트.

도 10a 내지 도 10d는 도 8b에 도시된 신호의 일부를 도시하는 타이밍 챠트.

도 11a 내지 도 11e는 데이터 변환을 도시하는 타이밍 챠트.

도 12는 레이저 총의 레이저 빔 탄환 생성 회로를 도시하는 회로 블록도.

도 13은 사격 시스템의 표적판을 도시하는 정면도.

도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사격 시스템을 도시하는 시스템 블록도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 사격 박스 2: 피격 위치 검출기

7: 레이저 총 11: 위치 검출 광학 소자

15: 슬릿 24: 반도체 레이저 발진 소자

27: 광 다이오드

Claims (35)

1. 레이저 총과,

   표적 장치를 포함하는 사격 시스템에 있어서,

   상기 표적 장치는,

   상기 레이저 총에 허가 신호를 출력하기 위해 상기 레이저 총과 무선으로 접속된 표적측 통신 유니트와,

   표적과,

   레이저 빔 탄환을 수신하기 위해 상기 표적에 광학적으로 접속된 수광 유니트(light receiving unit)와,

   상기 레이저 빔 탄환의 피격 위치(shot position)를 검출하기 위해 상기 수광 유니트에 전기적으로 접속된 검출 유니트를 포함하고,

   상기 레이저 총은,

   상기 표적측 통신 유니트로부터 전송된 상기 허가 신호를 수신하는 총측 통신 유니트(gun-side communication unit)와,

   상기 허가 신호에 기초하여 상기 레이저 빔 탄환을 출력하는 총부를 포함하는, 사격 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 총은,

   방아쇠와,

   상기 방아쇠의 조작에 응답하여 트리거 신호(trigger signal)를 생성하는 트리거 신호 생성 회로를 더 포함하고,

   상기 총부는 상기 트리거 신호에 응답하여 상기 허가 신호에 따라 상기 레이저 빔 탄환을 출력하는, 사격 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 허가 신호는 상기 레이저 총에 대한 지향성(directivity)을 가지는, 사격 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 표적측 통신 유니트는 광학적 원추형 빔을 출력하는 광 방출 디바이스(light emitting device)와,

   상기 허가 신호에 지향성을 제공하는 슬릿을 포함하는, 사격 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환은 상기 레이저 빔 탄환의 상기 피격 위치를 검출하기 위해 사용되는 탄환 피격 신호와, 상기 레이저 빔 탄환을 구별하기 위해 사용되는 레이저 빔 탄환 구별 신호(laser beam bullet distinguished signal)를 포함하는, 사격 시스템.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 허가 신호는 상기 레이저 빔 탄환의 출력을 위한 조건을 포함하는, 사격 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 조건은 상기 허가 신호의 펄스 폭인, 사격 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환은 복수의 요소 탄환들(elementary bullets)을 포함하고,

   상기 복수의 요소 탄환들 각각은 상기 레이저 빔 탄환의 상기 피격 위치를 검출하기 위해 사용되는 탄환 피격 신호와, 상기 레이저 빔 탄환을 구별하기 위해 사용되는 레이저 빔 탄환 구별 신호를 포함하며,

   상기 복수의 요소 탄환들 중 첫 번째 것을 위한 상기 탄환 구별 신호는 상기 제 1 요소 탄환을 위한 상기 탄환 피격 신호에 후속하는, 사격 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 요소 탄환을 위한 상기 탄환 구별 신호로서의 제 1 레이저 빔 탄환 구별 신호는 상기 제 1 요소 탄환과 관련된 제 1 탄환 그룹내 신호와, 상기 제 1 요소 탄환이 상기 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 나타내는 제 1 공통 신호를 포함하고,

   제 2 요소 탄환을 위한 상기 탄환 구별 신호로서의 제 2 레이저 빔 탄환 구별 신호는 상기 제 2 요소 탄환과 관련된 제 2 탄환 그룹내 신호와, 상기 제 2 요소 탄환이 상기 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 나타내는 제 2 공통 신호를 포함하며,

   상기 제 1 공통 신호는 상기 제 2 공통 신호와 동일한, 사격 시스템.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 탄환 그룹내 신호와 상기 제 2 탄환 그룹내 신호 각각은 동일한 제 1 비트들의 수로 표현되고,

    상기 제 1 공통 신호와 상기 제 2 공통 신호들은 동일한 제 2 비트들의 수로 표현되는, 사격 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 비트들의 수는 2이고, 상기 제 2 비트들의 수는 6인, 사격 시스템.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환을 위한 점수는 상기 제 1 레이저 빔 탄환 구별 신호와 상기 제 2 레이저 빔 탄환 구별 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제 1 및 제 2 공통 신호들에 관하여 1 점으로서 계산되는, 사격 시스템.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환은 복수의 요소 탄환들을 포함하고,

    상기 복수의 요소 탄환들(elementary bullets) 각각은 상기 요소 탄환의 피격 위치를 검출하기 위해 사용되는 탄환 피격 신호와, 상기 요소 탄환과 관련된 탄환내 구별 신호와, 상기 요소 탄환이 상기 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 나타내는 공통 신호를 포함하는, 사격 시스템.
14. 제 13 항에 있어서, 점수는 상기 복수의 탄환내 구별 신호들에 기초하여, 상기 공통 신호들에 관하여 1 점으로서 계산되는, 사격 시스템.
15. 제 13 항에 있어서, 점수는 상기 복수의 탄환내 구별 신호들에 기초하여, 점수들을 평균함으로써 계산되는, 사격 시스템.
16. 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 탄환 피격 신호들의 피격 위치들에 걸쳐 자취 추적을 수행하는, 사격 시스템.
17. 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 탄환 피격 신호들의 피격 위치들 사이의 상대적인 위치 관계에 기초하여 점수가 얻어지는, 사격 시스템.
18. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표적 장치는 사수에게 상기 허가 신호의 전송을 알리는 램프(lamp)를 더 포함하는, 사격 시스템.
19. 제 13 항에 있어서, 상기 레이저 총은 모드들 사이에서 선택을 행하는 선택 스위치를 더 포함하고,

    상기 모드들은 상기 레이저 빔 탄환을 발사하기 위한 실제 사격 모드와, 상기 레이저 빔 탄환과는 다른 광학 신호를 방출하기 위한 시험 사격 모드를 포함하는, 사격 시스템.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환과는 다른 상기 광학 신호는 상기 공통 신호를 변형함으로써 얻어지는 신호인, 사격 시스템.
21. 제 19 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환 신호와는 다른 상기 광학 신호는 상기 복수의 탄환 그룹내 신호들 중 대응하는 것들을 변형함으로써 얻어진 신호인, 사격 시스템.
22. (a) 표적 장치로부터 레이저 총에 허가 신호를 무선으로 전송하는 단계와,

    (b) 상기 레이저 총에 의해 상기 허가 신호를 수신하는 단계와,

    (c) 상기 허가 신호의 수신에 응답하여 상기 레이저 총으로부터 레이저 빔 탄환을 발사하는 단계와,

    (d) 상기 레이저 빔 탄환의 피격 위치가 검출될 수 있도록 상기 표적 장치에 의해 상기 레이저 빔 탄환을 수신하는 단계를 포함하는, 신호 처리 방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 발사 단계 (c)는 상기 레이저 빔 탄환에 탄환 피격 신호를 추가하는 단계를 포함하는, 신호 처리 방법.
24. 제 23 항에 있어서, (e) 상기 탄환 피격 신호에 기초하여 상기 표적 장치내의 상기 레이저 빔 탄환의 피격 위치를 검출하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 발사 단계 (c)는 다른 레이저 빔 탄환들로부터 상기 레이저 빔 탄환을 구별하기 위해 사용되는 레이저 빔 탄환 구별 신호를 상기 레이저 빔 탄환에 추가하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 방법.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환 구별 신호는 사수의 방아쇠 조작 동작에 의해 생성되는, 신호 처리 방법.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 레이저 빔 탄환은 복수의 요소 탄환들을 포함하고,

    상기 레이저 빔 탄환 구별 신호는 상기 탄환 피격 신호에 후속하여 시리즈로 출력되며 상기 복수의 요소 탄환들에 대응하는 복수의 탄환 구별 신호들을 포함하는, 신호 처리 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 복수의 탄환 구별 신호들 각각은 상기 복수의 요소 탄환들 중 대응하는 하나를 나타내는 요소 탄환 번호 신호(elementary bullet number signal)와, 상기 대응하는 요소 탄환이 상기 레이저 빔 탄환에 속하는 것을 나타내는 공통 신호를 포함하는, 신호 처리 방법.
29. 제 28 항에 있어서, (f) 상기 레이저 빔 탄환의 상기 복수의 요소 탄환들의 점수들을 평균하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 방법.
30. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전송 단계 (a)는 지향성을 가지는 방식으로 상기 레이저 총에 상기 허가 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 신호 처리 방법.
31. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, (g) 상기 표적 장치의 위치를 조절하는 단계를 더 포함하고,

    상기 표적 장치는 조사 지점(irradiation point)의 기계적 좌표들(x, y)을 가지는 표적과,

    상기 조사 지점에서 상기 레이저 빔 탄환을 수신하고 전기적 좌표들(x', y')을 출력하는 이차원 수광 유니트를 포함하는, 신호 처리 방법.
32. 제 31 항에 있어서, 상기 조절 단계 (g)는 (h) 상기 기계적 좌표들(x, y)에 기초하여 상기 전기적 좌표들(x', y')을 조절하는 단계를 포함하는, 신호 처리 방법.
33. 제 32 항에 있어서, 상기 조절 단계 (h)는 (i) 상기 전기적 좌표들(x', y')이 상기 표적의 중심점의 기계적 좌표들(0, 0)과 일치되도록 상기 표적과 상기 이차원 수광 유니트 사이의 상대적인 위치들을 조절하는 단계를 포함하는, 신호 처리 방법.
34. 제 32 항에 있어서, 상기 조절 단계 (h)는,

    (j) 상기 조사 지점의 위치를 변경하는 단계와,

    (k) 상기 전기적 좌표들(x', y')이 상기 조사 지점의 변경된 위치의 상기 기계적 좌표들(x, y)과 일치되도록 상기 전기적 좌표들(x', y')을 수학적으로 조절하는 단계를 포함하는, 신호 처리 방법.
35. 제 34 항에 있어서, 상기 변경 단계 (j)와 상기 수학적 조절 단계 (k)는 상기 기계적 좌표들(x, y)의 좌표계 상의 복수의 영역들에서 독립적으로 실행되는, 신호 처리 방법.