KR100563534B1

KR100563534B1 - 지도자가 경기자에게 실시간으로 표본을 나타내도록 하는장치를 갖는 사격 훈련 시스템

Info

Publication number: KR100563534B1
Application number: KR1020030009482A
Authority: KR
Inventors: 와따나베히로시; 안도다다시
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2006-03-23
Also published as: EP1336813A3; AU2003200463A1; US20030157463A1; EP1336813A2; DE60321735D1; JP3803589B2; JP2003240495A; KR20030069095A; EP1336813B1; SG121758A1

Abstract

사격 훈련 시스템은 외부 트리거 스위치를 갖는다. 경기자는 레이저총을 조작하고, 경기자의 코치는, 외부 PC에 표시되는 레이저 총의 조준의 궤적을 확인하면서, 경기자가 레이저총을 트리거해야 할 때에 외부 트리거 스위치를 누른다. 외부 트리거 스위치에 의해 생성된 타이밍 신호는 레이저 총 및 착탄 위치 검출기를 통해 외부 PC로 송신되어, 표적의 모의 화면 상에 타이밍 신호에 의해 표시된 레이저 총의 조준 위치를 표시한다. 경기자는 지정된 레이저총의 조준 위치와 경기자에 의해 트리거된 레이저 총으로부터 발사된 광빔의 실제의 착탄 위치와의 차이에 기초하여 트리거를 당기는 타이밍을 조정한다. 경기자는 이러한 타이밍 조정을 통해 사격 기술을 향상시킨다.

사격 훈련 시스템, 광빔, 조작 유닛, 타이밍 지정 수단, 착탄 위치

Description

지도자가 경기자에게 실시간으로 표본을 나타내도록 하는 장치를 갖는 사격 훈련 시스템{SHOOTING TRAINING SYSTEM WITH DEVICE ALLOWING INSTRUCTOR TO EXHIBIT EXAMPLE TO PLAYER IN REAL-TIME}

도 1은 광선총(beam gun)을 사용하는 종래의 전자 사격 경기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 전자 사격 경기 시스템의 장치 구성을 부분적으로 블록 형태로 나타낸 도면.

도 3은 전자 사격 경기 시스템에서 사용되는 표적판을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 사격 경기 시스템의 장치 구성을 부분적으로 블록 형태로 나타낸 도면.

도 5는 전자 사격 경기 시스템에서 외부 PC에 의해 표시되는 표적판의 모의 화면(simulated image)을 나타낸 도면.

도 6은 레이저 총에 있어서의 트리거 신호를 생성하는 회로를 부분적으로 블록 형태로 나타낸 회로도로서, 회로에서 생성되는 신호 파형들도 나타내고 있는 도면.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 사격 경기 시스템의 장치 구성을 부분적으로 블록 형태로 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 착탄 위치 검출기

4: 표적판

7: 레이저 총

65: 근거리 통신망

66: 경기자 PC

96: 스위칭 유닛

101: 외부 PC

102: 외부 트리거 스위치

본 발명은, 사격 훈련시 경기자를 훈련하기 위한 사격 훈련 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 광선총으로부터 발사된 광빔(light beam)이 표적을 맞추는 착탄 위치에 기초하여 사격 기술을 판단하는 사격 경기에서 경기자를 훈련하는 사격 훈련 시스템 및 방법에 관한 것이다.

지금까지는, 경기 종목의 하나로서 사격이 알려져 있었다. 사격 경기에 있어서는, 안전을 위해 취급 등에 충분한 주의가 필요한 실탄 총에 대신하여, 광선총을 이용하는 것이 바람직하였다. 공지된 광선총은, 경기용으로 개발된 플래쉬 광을 사용한 광선총 및 착탄을 표시하는 컴퓨터에 유선으로 전기 접속되고 사격 연습용으로 개발된 광선총들을 포함한다.

광학 시스템이 광선총으로부터 발사된 레이저 빔의 착탄 위치를 검출하는 정밀도가 경기 레벨에 있는 것이 요구된다. 레이저 빔을 발사하는 광선총 또한 취급시 안전성이 요구된다. 상기 요청을 만족시키고 또한 사격 경기의 득점 계산 처리의 정확성 및 속도 향상을 실현하는 노력이 이루어져야만 한다.

첨부된 도면의 도 1은 경기장에서 장착될 수 있는 광선총을 사용한 종래의 전자 경기 시스템을 개략적으로 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전자 사격 경기 시스템은, 2매의 구획 판(3) 사이에서 각각 구획된 각각의 사격 박스(shooting box)와 정렬되어 위치된 복수의 착탄 위치 검출기(2)를 포함한다.

도 1에서, 5조의 사격 박스 및 5개의 착탄 위치 검출기(2)가 예시되어 있다. 그러나, 이들 조의 수에는 제한은 없다. 기본적으로는, 하나의 사격 박스(1) 및 그와 정렬된 하나의 착탄 위치 검출기(2)가 위치 및 경기적으로 일대일 대응한다. 하나의 사격 박스(1)로부터 그와 정렬된 하나의 착탄 위치 검출기(2)를 향하여 광빔(34)이 발사된다.

각 착탄 위치 검출기(2)의 전면에는 정방형 또는 원 형상의 표적판(4)이 고착되어 있다. 모든 표적판(4)들의 전면은 연합하여 공통 표적면(5)을 제공한다. 또한, 표적판(4)에 대향하는 모든 사격 박스면은 공통 사격면(6)을 제공한다. 공통 표적면(5)과 공통 사격면(6)은, 상호 평행하고 연직면으로 되어있다.

도 1에서, 공통 표적면(5)과 공통 사격면(6) 사이의 거리는 경기 종목에 따라 예를 들어, 10m 혹은 25m 만큼 떨어져 있다. 표적판(4)은 10m 표적 또는 25m 표적에 따라 서로 다르다.

도 1에서, 각 사격 박스에 따른 공통 사격면(6)은 1 총-1 표적에 대해 1m 폭을 가지며, l 총-n 표적인 경우에는 가변적인 폭을 갖는다. 예시된 바와 같이, 각각의 착탄 위치 검출기(2)는 30 cm의 폭을 가지며, 인접하는 2개의 착탄 위치 검출기(2)는 1 m로 떨어져 있다.

각 착탄 위치 검출기(2)는, 적외선 LED로부터 원뿔형 빔(8)을 발사한다. 원뿔형 빔(8)은, 상기 원뿔형 빔(8)이 발사되는 착탄 위치 검출기의 바로 맞은편에 위치한 사격 박스에만 도달한다. 원칙적으로, 발사된 원뿔형 빔(8)은 2개의 사격 박스에 동시에 도달하지는 않는다.

각 사격 박스에서 광선총으로서 위치된 레이저 총(7)으로부터 발사된 광빔(34)은, 레이저 총(7)에 고유한 신호를 나타낸다. 광빔(34)은, 매우 평행한 광빔을 포함하고, 광점 형상으로 각 표적판(4)에 도달한다. 각 착탄 위치 검출기(2)는, 착탄 위치 검출기(2)에 사용된 위치 검출용의 광학 소자의 전기적, 기계적, 광학적 정밀도를 높이기 위한 조정 기능을 갖는다. 따라서, 각 레이저 총(7)으로부터 발사된 레이저 빔의 착탄 위치의 검출 정밀도를 경기 레벨로 가져올 수 있다.

도 2는 종래의 전자 사격 경기 시스템의 장치 구성을 부분적으로 블록 형태로 나타내는 도면이다. 도 2는 경기자에 의해 사용되는 레이저 총(7)과, 표적판(4)과, 경기자 PC(Personal Computer)(66)와, 스위칭 유닛(96)을 도시한다. 스위칭 유닛(96)은, 10BASE-T LAN(Local Area Network)(65)의 스위칭 허브(hub)를 포함한다. 경기자 PC(66)는, 스위칭 유닛(96)을 통해 착탄 위치 검출기(2)에 전기적으로 접속되어 있다.

경기자들 각각은, 레이저 총(7)을 조작하여 레이저 빔(34)을 표적판(4)을 향해 발사하고, 표적판(4) 상의 레이저 빔(34)의 착탄 위치에 기초하여 가산되는 득점에 따라 전자 사격 경기 종목에 참가한 다른 사람과 경쟁한다. 광빔(34)은 레이저 총(7)에 장착된 레이저 다이오드로부터 발사된다. 실제총으로부터 착탄된 실탄과 같이, 레이저 빔(34)은 레이저 총(7)의 총구로부터 발사되어 레이저 총(7)의 조준선에 평행하게 직진한다.

전술한 바와 같이, 경기자의 레이저 총(7)과 정렬된 표적판(4)을 포함하는 착탄 위치 검출기(2)는, 경기자 PC(66)와 전기적으로 접속되어 있다. 경기자 PC(66)는 그 표시 화면에, 경기자의 번호, 탄 번호(shot number), 탄 번호에 대응하는 득점, 총 득점, 및 광빔(34)이 표적판(4)에 착탄한 착탄 위치를, 동시에 또는 서로 다른 시간에 표시한다.

경기자 PC(66) 또는 착탄 위치 검출기는 사격 경기 득점 계산 처리를 자동적으로 실행한다. 이에 따라, 경기자들의 득점이 고속으로 정확히 계산될 수 있기 때문에, 전자 사격 경기 시스템은 사격 경기를 원활하게 운영할 수 있다.

전술한 바와 같이, 각각의 착탄 위치 검출기(2)는 대응하는 사격 박스의 방향으로 원뿔형 빔(8)(도 1 참조)을 발사한다. 레이저 총(7)은 총구 근처에 장착되어 정면을 향하는 포토다이오드(photodiode)를 갖는다. 착탄 위치 검출기(2)로부터 발사된 원뿔형 빔(8)이 레이저 총(7)의 포토다이오드에 의해 검출되지 않는 한, 즉 사격 박스내의 레이저 총(7)이 표적판(4)에 조준되지 않는 한, 레이저 총(7)은 광빔(34)을 발사할 수 없다. 결과적으로, 전자 사격 경기 시스템은 경기들에서 레이저 총(7)의 취급상의 안전성을 제공할 수 있다.

레이저 총(7)이 광빔(34)을 발사할 수 있게 하는 조건들 중 하나로서 제공하는 신호(원뿔형 빔(8))가 표적판(4)과 결합된 착탄 위치 검출기(2)에 의해 생성되므로, 전자 사격 경기 시스템이 경기에서 총측 주도가 아니라 표적측 주도가 된다. 따라서, 상기 전자 사격 경기 시스템은, 경기 주최자(심판) 측의 의사가 존중되는 공정한 시스템이다.

레이저 총(7)은, 1회의 트리거 동작으로 복수의 연속적인 광빔(34)을 발사한다. 복수의 광빔(34)을 발사함으로써, 경기자 PC(66) 또는 착탄 위치 검출기(2)는 광빔(34)마다 득점을 계산할 수 있을 뿐만 아니라, 각 광빔(34)에 대한 득점의 평균을 계산할 수 있게 된다. 또한, 복수의 광빔(34)을 발사함으로써, 트리거링된 레이저 총(7)을 잡고 있는 손의 미묘한 흔들림으로 인한 서로 다른 득점들을 제공하는 것이 가능해질 뿐만 아니라, 경기자의 신체의 움직임을 수치화하는 것이 가능해진다. 따라서, 전자 사격 경기 시스템은, 1회의 트리거 동작으로 실탄이 발사되는 경기들에서는 가능하지 않았던 새로운 경기 패턴 또는 모드를 제공할 수 있다.

광빔(34)은, 착탄 위치의 검출시에 사용하기 위한 위치 검출 신호(제2 광빔)와, 상기 광빔을 다른 광빔과 구별하기 위한 광빔 구별 신호(광빔)를 포함한다. 레이저 총(7)이 원뿔형 빔(8)을 수신하고 있는 한, 위치 검출 신호는 레이저 총(7)이 트리거되지 않더라도, 레이저 총(7)으로부터 연속적으로 발사된다.

위치 검출 신호가 표적판(4)에 착탄하면, 착탄 위치 검출기(2)는 광빔(34)의 착탄 위치를 검출한다. 착탄 위치는, 착탄 위치 검출기(2)로부터 경기자 PC(66)로 순차적으로 송신되며, 경기자 PC(66)는 표적판(4)의 모의 화면(simulated image)을 표시할 수 있다.

경기자 PC(66)는, 광빔(34)의 착탄 위치를 모의 화면상에 연속적인 광점으로서 표시하므로, 착탄 위치의 변동을 레이저 총(7)의 조준의 궤적으로서 나타낼 수 있다.

레이저 총(7)이 트리거링되면, 레이저 총(7)은 광빔(34)에 포함된 광빔 구별 신호 및 위치 검출 신호를 총구로부터 발사한다. 착탄 위치 검출기(2)는, 위치 검출 신호와 표적판(4) 상의 광빔 구별 신호의 착탄 위치를 검출하여, 그 착탄 위치를 경기자 PC(66)에 송신한다. 경기자 PC(66)는, 표적판의 모의 화면상에, 위치 검출 신호의 궤적과, 위치 검출 신호의 궤적으로부터 구별되는 광빔 구별 신호의 착탄 위치를 표시한다.

도 3은 표적판(4)을 나타내는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 표적판(4)은, 그 표면상에, 중심 O 바로 근처의 중심원 영역을 포함하여, 10개의 동심원에 의해 구획된 10개의 환 영역(annular area)을 갖는다. 이들 영역은 또한 득점 영역이라 일컬어진다. 표적판(4)은 또한, 환 영역 둘레의 외부 영역을 갖는다. 경기자는 광빔(34)이 외부 영역을 맞추면 득점을 획득하지 못한다. 가장 바깥쪽의 환 영역, 즉 "1"로 마킹된 환 영역에 대한 득점은 1이다. 다른 환 영역에 대한 득점은 중심 O으로 향할 수록 1만큼 점차적으로 증가하고, 중심원 영역에 대한 득점은 10이다.

전술한 바와 같이, 레이저 총(7)으로부터의 위치 검출 신호가 표적판(4)을 맞추면, PSD(Position Sensitive Detector)로서의 착탄 위치 검출기(2)는 표적판(4) 상의 좌표계에서 착탄 위치 (x, y)를 검출한다. 좌표계의 원점은 표적판(4)의 중심 O와 정렬된다. 착탄 위치 (x, y)가 검출되면, 중심 O으로부터 착탄 위치 (x, y)까지의 거리가 계산되고, 착탄 위치 (x, y)가 위치하는 득점 영역들 중 하나를 알아내어 사격에 대한 득점을 결정한다.

착탄 위치 검출기(2)는 표적판(4) 상의 착탄 위치를 검출하기 위한 광학 시스템을 갖는다. 광학 시스템은 집광(condenser) 렌즈 및 반도체 디바이스를 포함한다. 반도체 디바이스로서 사용하기 위해 CCD(Charge Coupled Device) 또는 PSD가 입수 가능하며, 그 비용 및 검출 속도 면에서 PSD가 CCD보다 더 바람직하다. PSD는 2차원 전류 생성막(two-dimensional current generating membrane)을 갖는다.

레이저 빔이 집광 렌즈에 의해 집광되어 좌표 위치 (x, y)에서 2차원 전류 생성막에 빔점(beam spot)으로서 인가되면, 2차원 전류 생성막에서는, 그 좌표 위치 (x, y)에 2차원적으로 선형 대응하는 전류가 생성된다. 구체적으로, 2차원 전류 생성막에서는, x축을 따라서는 상호 역방향으로 흐르는 2개의 전류 Ix1, Ix2가 생성되고, y축을 따라서는 상호 역방향으로 흐르는 2개의 전류 Iy1, Iy2가 생성된다. 좌표 위치 (x, y)의 좌표들 x, y는 전류 Ix1, Ix2, Iy1, Iy2를 이용하여 이하의 식에 따라 계산된다.

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

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

여기서, (Ix2 - Ix1)와 (Iy2 - Iy1) 모두가 0이 되는 빔점 위치는, PSD의 전기적, 기계적 좌표 원점 (0,0)으로서 정해진다. 표적판(4)은 PSD에 대하여 규정되는 허용가능한 정밀도 범위 내에서 2차원적으로 위치될 필요가 있다.

전자 사격 경기 시스템에서, 레이저 총(7)의 동작과 착탄 위치 검출기(2)의 동작이, 서로 동기하고 있는 것이 바람직하다. 레이저 총(7)과 착탄 위치 검출기(2)를 동기시키기 위해서, 착탄 위치 검출기(2)로부터 발사되는 원뿔형 빔(8)은 주기적으로 변동하는 펄스형의 빔을 포함한다.

레이저 총(7)은 착탄 위치 검출기(2)로부터 발사되는 펄스형의 빔을 포토다이오드로 검출하고, 검출된 펄스형의 빔에 기초하여 동기 신호를 생성한다. 레이저 총(7)은 생성된 동기 신호에 동기하여 광빔(34)을 발사한다.

전술한 바와 같이, 최근에는, 실탄 사격 경기 시스템보다도 안전하고, 다양한 경기 패턴에 적용가능성이 큰 전자 사격 경기 시스템이 이용 가능해지고 있다. 전술한 이점 때문에, 전자 사격 경기들은, 일반적인 경기로서 보다 많은 대중성을 얻고 비약적으로 경기자 인구가 확대하는 것이 예상되기 때문에, 전자 사격 경기자를 육성하기 위한 계획을 세우는 것이 바람직하다.

<발명의 요약>

따라서, 본 발명은, 전자 사격 경기의 경기자 육성에 효과적인 전자 사격 경기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 사격 훈련 시스템은, 광선총의 조작자, 즉 사격 경기자가 사격 연습에서 훈련받을 때, 그 경기자의 지도자 또는 코치가 표시 수단에 표시되어 있는 광선총 조준의 궤적을 확인하면서, 광선총의 트리거(trigger)를 당기는 타이밍을 지정할 수 있도록 하는 타이밍 지정 수단을 포함한다. 경기자가 실제로 광선총의 트리거를 조작하는 시간과, 경기자가 광빔의 트리거를 조작하는 것을 지도자가 결정하는 시간 사이의 차이가 경기자에게 알려지기 때문에, 사격 훈련 시스템은, 전자 사격 경기의 경기자 육성에 효과적이다.

표시 수단은, 타이밍 지정 수단에 의해 지정된 타이밍에 표적의 착탄 위치를 표시할 수 있다. 표시된 착탄 위치는, 경기자가 실제로 광선총의 트리거를 조작하는 시간과, 경기자가 광선총의 트리거를 조작하는 것을 지도자가 결정하는 시간 사이의 차이를 경기자가 볼 수 있도록 한다.

타이밍 지정 수단은, 사격 훈련 시스템이 고속 처리 시퀀스를 행하게 하기 위해 표시 수단에 접속될 수 있어, 구성이 간단해질 수 있다.

타이밍 지정 수단은 무선 통신 링크를 통해 광선총에 접속될 수 있어, 경기자가 사격 경기에서 고도로 집중할 수 있게 한다.

표시 수단은, 광선총의 조준의 궤적과 착탄 위치들 이외에, 타이밍 지정 수단에 의해 타이밍이 지정되는 시각과, 광선총으로부터 발사된 광빔이 표적에 착탄하는 시각 사이의 차이를 표시할 수 있다. 위의 표시된 정보에 의해, 경기자와 다른 사람들은 사격 경기자들을 훈련시킬 때 유용한 정보로서 작용하는 임의의 트리거링 타이밍 편차(triggering timing deviations)를 시각적으로 인식할 수 있다.

사격 훈련 시스템은 타이밍 지정 수단에 의해 지정된 타이밍을 경기자에게 교시하는 타이밍 교시 수단을 가질 수 있다. 타이밍 교시 수단은 타이밍 지정 수단을 조작하는 지도자에 의해 지정된 타이밍을 경기자가 인식하여 인식된 타이밍에 광선총의 트리거를 조작하게 한다. 경기자는 지정된 타이밍과 광선총으로부터 광빔을 발사하는 실제 타이밍 사이의 차이를 감소시킬 수 있기 때문에, 경기자는 사격 기술을 효율적으로 증가시킬 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 및 이점은 본 발명의 예들을 설명하는 첨부 도면을 참조한 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.

<제1 실시예>

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 사격 경기 시스템에 대하여 이하에 설명한다. 도 4는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자 사격 경기 시스템의 장치 구성을 부분적으로 블록 형태로 나타낸 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에 따른 전자 사격 경기 시스템은, 도 2에 도시된 종래의 전자 사격 경기 시스템의 구성요소들 이외에, 표시 수단으로서의 외부 PC(101)와, 타이밍 지정 수단으로서의 외부트리거 스위치(102)를 포함하고 있다. 도 2의 부분과 동일한 도 4의 부분에는 동일한 참조 부호를 부기한다.

외부 PC(101)는 표시 화면, 및 입력 조작을 위한 키보드를 갖는 퍼스널 컴퓨터를 포함한다. 외부 PC(101)는, 스위칭 유닛(96)을 통해 착탄 위치 검출기(2)에 전기적으로 접속되어 있다. 외부 PC(101)는 그 표시 화면상에 표적판(4)의 모의 화면을 표시한다.

외부 PC(101)는, 그 표시 화면상에 순차적으로, 착탄 위치 검출기(2)에 의해 검출된 위치 검출 신호(제2 광빔)의 착탄 위치를, 경기자가 갖고 있는 레이저 총(7)의 조준의 궤적으로서 표시하고, 또한 착탄 위치 검출기(2)에 의해 검출된 광빔 구별 신호(광빔)의 착탄 위치를 표시한다. 외부 PC(101)는, 지도자가 경기자의 사격 모습을 시각적으로 파악할 수 있도록, 지도자가 표시 화면을 용이하게 확인할 수 있는 위치에 배치된다.

경기자가, 레이저 총(7)의 총구를 표적판(4)에 향하면, 위치 검출 신호가 레이저 총(7)의 총구로부터 계속적으로 발사(송신)된다. 여기서 사용되는 "계속적으로(consecutively)"라는 용어는, "연속적으로(continuously)" 또는 "단속적으로(intermittently)"를 의미한다. 착탄 위치 검출기(2)는, 위치 검출 신호의 표적판(4) 상의 착탄 위치를 검출하여, 언제나 그 착탄 위치의 데이터를 스위칭 유닛(96)을 통해 외부 PC(101)에 송신한다.

외부 PC(101)가 착탄 위치 검출기(2)로부터 송신된 착탄 위치의 데이터를 수신하면, 외부 PC(101)는 수신된 데이터에 기초하여 경기자의 득점을 계산하고, 착탄 위치 검출기(2)로부터 수신되는 착탄 위치를 나타내는 광점들의 열을 레이저 총(7)의 조준이 이어지는 궤적으로서 표시 화면상에 순차 표시한다.

이러한 궤적의 면적의 크기, 표적판(4)의 중심으로부터의 궤적의 평균 거리, 및 표적판(4)의 중심에 대한 궤적의 각도적 분포는, 레이저 총(7)의 총신(barrel)의 표적판(4)에 대한 상대적 운동을 엄밀하게 표현하고 있다. 레이저 총(7)의 조준이 이어지는 궤적의 발생 및 시각화는, 종래의 실탄 사격 경기 시스템에서는 실현될 수 없는 것이다. 지도자가 그 궤적의 변동에 기초하여 경기자를 지도하면, 경기자는 레이저 총(7)의 트리거 동작을 교정할 수 있다.

계속해서, 경기자가 레이저 총(7)의 트리거를 조작하면, 레이저 총(7) 내부 에서 트리거 신호가 생성되어, 레이저 다이오드가 레이저 총(7)의 총구로부터 발사되는 광빔 구별 신호를 생성할 수 있게 된다. 그 후 착탄 위치 검출기(2)는, 광빔 구별 신호의 표적판(4) 상의 착탄 위치를 검출하여, 그 착탄 위치의 데이터를, 스위칭 유닛(96)을 통해 외부 PC(101)로 송신한다.

외부 PC(101)는, 수신된 착탄 위치의 데이터에 기초하여 경기자의 득점을 계산하고 계산된 득점을 표시하고, 또한 레이저 총(7)의 조준이 이어지는 궤적을 표시하는 표시 화면상에 광빔 구별 신호의 착탄 위치를, 표시 화면상에 표시되고 있는 다른 착탄 위치와 구별하여 표시한다. 착탄 위치는, 다른 착탄 위치의 색과 상이한 색으로 표시하거나, 그 착탄 위치의 표시점만 강조함으로써 다른 착탄 위치와 구별되는 것이 바람직하다.

외부 트리거 스위치(102)는, 트리거를 당기는 타이밍을 스위치의 조작에 의해서 지정하기 위한 타이밍 지정 수단이다. 외부 트리거 스위치(102)는, 케이블에 의해 레이저 총(7)에 전기적으로 접속되어 있다. 외부 트리거 스위치(102)를 누르면, 레이저 총(7)에 그 가압의 신호를 나타내는 신호, 즉 타이밍 신호가 전해지게 된다.

본 실시예에서는, 외부 트리거 스위치(102)와 레이저 총(7)이 서로 유선으로 접속되어 있다. 그러나, 외부 트리거 스위치(102)와 레이저 총(7)은 무선 통신 매체, 예를 들면, 블루투스(bluetooth) 프로토콜 또는 적외선 통신 시스템에 따른 무선 통신 링크로 서로 접속될 수 있다. 외부 트리거 스위치(102)와 레이저 총(7) 사이에 확립된 무선 링크에 의해, 외부 트리거 스위치(102)로부터 레이저 총(7)으로의 유선 접속으로 인해 경기자의 정신적 안정성 및 집중을 해치는 원하지 않는 장애물들로부터 경기자를 구제할 수 있다.

외부 트리거 스위치(102)는, 경기자의 지도자에 의해서 조작된다. 지도자는, 외부 PC(101)의 표시 화면에 표시되는 레이저 총(7)의 조준의 궤적을 시각적으로 확인하면서, 경기자가 레이저 총(7)의 트리거를 당겨야 한다고 지도자가 결정한 시각에 외부 트리거 스위치(102)를 누른다.

다음으로, 외부 트리거 스위치(102)는 타이밍 신호를 레이저 총(7)에 송신하고, 레이저 총(7)은 총구로부터 광빔 구별 신호(제3 광빔)를 발사한다.

착탄 위치 검출기(2)가 표적판(4) 상의 광빔 구별 신호의 착탄 위치를 검출할 때, 착탄 위치 검출기(2)는 검출된 착탄 위치를 표본 착탄 위치로서 외부 PC(101)에 송신한다. 외부 PC(l0l)는, 외부 트리거 스위치(102)에 의해서 지정된 타이밍에서의 표본 착탄 위치를 표시 화면 상에 표시되는 임의의 다른 착탄 위치들과 구별하여 표시한다.

도 5는, 외부 PC(101)의 표시 화면 상에 표시되는 표적판(4)의 모의 화면을 나타낸다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 외부 PC(101)의 표시 화면 상에 표시된 모의 화면은, 위치 검출 신호의 착탄 위치를 나타내는 일련의 광점들, 즉, 레이저 총(7)의 조준의 궤적, 외부 트리거 스위치(102)에 의해서 지정된 타이밍에서 레이저 총(7)으로부터 발사된 광빔 구별 신호의 착탄 위치(표본 위치), 및 실제로 레이저 총(7)의 트리거가 경기자에 의해 당겨진 경우에 레이저 총(7)으로부터 발사된 광빔 구별 신호의 착탄 위치를 포함한다.

도 5에 도시된 예에서는, 레이저 총(7)의 조준의 궤적은, 중심 O의 우측 하부 위치로부터 시작하여, 득점 9, 8, 7에 대응하는 득점 영역들을 통해 시계방향으로 이동하며, 중심 O을 통과하여 중심 O의 우측 상부의 득점 7에 대응하는 영역까지 통과하고, 중심 O의 우측 상부의 득점 7에 대응하는 영역 내의 최종적인 착탄 위치에 도달한다. 지도자에 의해서 지정된 타이밍에서의 광빔 구별 신호의 표본 착탄 위치는, 중심 0으로 되어 있다.

궤적, 경기자의 착탄 위치, 및 지도자의 표본 착탄 위치는, 서로 구별할 수 있도록 표시되어 있다. 예를 들면, 레이저 총(7)의 조준의 궤적은 녹색으로 표시되고, 경기자의 착탄 위치는 적색으로 표시되며, 지도자의 표본 착탄 위치는 청색으로 표시된다. 경기자의 착탄 위치를 강조하기 위해 경기자의 착탄 위치 주위에는 십자가 표시되어 있다.

도 6은 레이저 총(7)에 있어서의 트리거 신호를 생성하는 회로를 부분적으로 블록 형태로 나타낸다. 도 6은 또한 회로 내에 발생되는 신호 파형을 나타낸다. 도 6에 도시한 바와 같이, 회로는 충격 센서(201), 비교기(202), 입력 단자들(203, 204), 캐패시터(205), 슈미트 트리거(Schmitt trigger)(206), 및 동기 회로(207)를 포함한다.

충격 센서(201)는 비교기(202)에 입력되는 출력 신호를 생성한다. 비교기(202)로부터의 출력 신호 및 입력 단자(204)로부터의 입력 신호가, 입력 단자(203)에 인가되는 전원 전압 3.3 V에 의해서 풀-업(pull up)되어, 캐패시터(205)에 인가된다. 도시된 회로 내의 입력 단자(203)에 전원 전압 3.3V가 인가되지만, 전원 전압은 3.3V에 한정되지 않고 다른 값이 될 수 있다.

충격 센서(201)는, 레이저 총(7)의 트리거가 당겨지는 경우에 생기는 충격을 검출하고 검출된 충격을 나타내는 신호를 출력한다. 충격 파형의 일례가, 도 6에 도시하는 충격 센서(201)의 하측에 도시되어 있다. 이 충격 파형은, 로우-레벨 액티브 파형(low-level active waveform)(로우 레벨(0V (L))에서 액티브임)으로서 도시되어 있다.

비교기(202)는, 충격 센서(201)로부터 출력된 충격 파형을 입력받는다. 충격 파형의 값이 소정의 임계값보다 높으면, 비교기(202)는 하이 레벨 신호를 출력한다. 충격 파형의 값이 소정의 임계값보다 낮으면, 비교기(202)는 로우 레벨 신호를 출력한다.

비교기(202)는 이에 따라 출력 신호로서 도 6의 비교기(202) 아래에 도시한 펄스 파형을 출력한다. 비교기(202)로부터의 출력 신호는, 슈미트 트리거(206)에 입력된다. 슈미트 트리거(206)는, 입력된 신호 파형을 정형하고 정형된 파형(shaped waveform)을 출력한다.

전술한 바와 같이, 레이저 총(7)은 포토다이오드에 의해서 표적판(4)으로부터 송신되는 원뿔형 빔(8)(도 1 참조)을 수신한다. 원뿔형 빔(8)은, 도 6의 우측g하부에 도시한 바와 같이, 5ms 주기의 펄스파(동기 신호)로서 입력된다. 레이저 총(7)은, 포토다이오드에 입력된 동기 신호에 기초하여 트리거 신호를 발생시킨다.

구체적으로, 동기 회로(207)는, 슈미트 트리거(206)로부터 출력된 신호 및 포토다이오드로부터의 동기 신호를 공급받는다. 슈미트 트리거(206)로부터 출력된 신호가 동기 신호의 리딩 에지(leading edge)에서 로우 레벨인 경우, 동기 회로(207)는 도 6의 시간 t₁에서 트리거 신호를 발생시킨다.

이 트리거 신호가 발생되면, 레이저 총(7)은, 내부에 배치된 반도체 레이저 장치로부터 광빔, 즉 광빔 구별 신호를 발사한다. 동기 신호가 5ms 주기를 가지기 때문에, 슈미트 트리거(206)로부터의 출력 펄스가 로우 레벨에서 액티브로 되어 있는 시간 주기는, 적어도 5 ms일 필요가 있다.

타이밍 신호가 외부 트리거 스위치(102)로부터 출력되면, 타이밍 신호는 레이저 총(7) 내의 회로의 입력 단자(204)에 공급된다. 공급된 신호는 또한 슈미트 트리거(206)에 입력된다. 따라서, 외부 트리거 스위치(102)로부터의 타이밍 신호에 응답하여, 동기 회로(207)는 트리거 신호를 생성하며, 이는 레이저 총(7)이 광빔 구별 신호를 발사할 수 있게 한다.

전술한 바와 같이, 경기자가 레이저 총(7)의 트리거를 당기는 경우와 지도자가 외부 트리거 스위치(102)를 누르는 경우 모두, 레이저 총(7)은 광빔 구별 신호를 발사한다. 따라서, 광빔 구별 신호는, 레이저 총(7)의 트리거가 당겨지는 경우에 발생되었는지 또는 외부 트리거 스위치(102)가 가압되는 경우에 발생되었는지를 나타내는 정보를 포함할 필요가 있다.

광빔 구별 신호에 포함되는 이러한 신호에 기초하여, 착탄 위치 검출기(2)는, 광빔 구별 신호가 레이저 총(7)의 트리거가 당겨진 경우에 생성된 것인지 또는 외부 트리거 스위치(102)가 가압된 경우에 생성된 것인지를 판단한다. 따라서, 외부 PC(10l)는 그 표시 화면상에 착탄 위치 검출기(2)로부터의 신호에 기초하여 서로 구별되는 것과 같이 표본 착탄 위치와 경기자의 착탄 위치를 표시할 수 있다.

<제2 실시예>

본 발명의 제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템에 대하여 도 7을 참조하여 아래에 설명한다. 도 7은, 본원의 제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템은, 타이밍 지정 수단으로서 외부 트리거 스위치(102)를 구비하고 있지 않은 점이, 도 4에 도시하는 제1 실시예의 사격 훈련 시스템의 구성과 다르다.

제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템에서는, 외부 PC(l01)의, 입력 장치로서, 키보드 상의 소정의 입력키(110)가 타이밍 지정 수단이 된다. 따라서, 제2 실시예에 따르면, 타이밍 지정 수단은, 레이저 총(7)이 아니고, 표시 수단으로서 외부 PC(101)에 직접 접속되어 있는 것으로 간주할 수 있다.

레이저 총(7)을 조작하는 경기자의 지도자는, 외부 PC(101)의 표시 화면에 표시되는 레이저 총(7)의 조준의 궤적을 시각적으로 확인하면서, 경기자가 레이저 총(7)의 트리거를 당겨야 한다고 판단한 시각에 외부 PC(101)의 입력키(110)를 누른다.

입력키(110)를 누르면, 외부 PC(101)는, 착탄 위치 검출기(2)로부터 송신된 위치 검출 신호의 착탄 위치를 표본 착탄 위치로서 모의 화면상에 표시한다.

제2 실시예에 따르면, 사격 타이밍을 지정하기 위한 구조, 예를 들면, 사격 타이밍을 지정하기 위해 사용되는, 도 6에 도시한 레이저 총(7)의 회로의 일부분이 사격 훈련 시스템에 필요하지 않게된다. 따라서, 사격 타이밍을 지정하기 위한 시스템 구성이 간단해질 수 있다.

제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템에서는, 외부 PC(10l)의 키보드의 입력키(ll0)를 타이밍 지정 수단으로 사용하고 있다. 그러나, 타이밍 지정 수단으로서, 마우스 등의 포인팅 장치(pointing device)가 이용될 수 있다. 대안적으로, 제1 실시예에 따른 외부 트리거 스위치(102)와 같은 외부 스위치를 외부 PC(10l)에 직접 접속하거나 또는 착탄 위치 검출기(2)에 직접 접속할 수 있다.

외부 PC(101)의 표시 화면은, 레이저 총(7)의 조준의 궤적 및 착탄 위치가 표시되는 표적판(4)의 모의 화면 이외에, 레이저 총(7)의 트리거가 당겨진 경우에 발사되는 광빔 구별 신호가 표적판(4)에 착탄한 시각, 사격 타이밍이 외부 PC(l01)의 키보드의 입력키(110)의 가압에 의해서 지정된 시각, 및 광빔 구별 신호가 표적판(4)에 착탄한 시각과 사격 타이밍이 지정된 시각 사이의 차이를 표시할 수 있다. 이러한 시각들이 표시되면, 사격 경기자들의 훈련시 유용한 정보로서 기능하는 임의의 트리거링 타이밍 편차를 경기자 및 다른 사람들이 시각적으로 인식할 수 있다.

제l 및 제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템에서는, 타이밍 지정 수단에 의해서 지정되는 타이밍을 레이저 총(7)을 조작하는 경기자에게 교시하기 위한 타이밍 교시 수단을 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 사격 훈련 시스템은, 경기자가 레이저 총(7)을 겨냥하고 있더라도 경기자가 쉽게 볼 수 있는 위치 예를 들어, 레이저 총(7)이나 표적판(4) 근방에 배치되는, LED 등의 점등 장치(lighting device)를 포함할 수 있다. 이렇게 구성된 타이밍 교시 수단은 점등 장치가 턴온(turn on)되었을 때 레이저 총(7)의 트리거를 당기도록 경기자를 훈련시킬 수 있다.

상술된 훈련 과정은, 경기자가, 지정된 타이밍과, 광빔 구별 신호를 발사한 실제의 타이밍 사이의 차이를 감소시키기 위한 노력을 할 수 있게 하므로, 경기자의 사격 기술을 효율적으로 향상시킨다. 타이밍 교시 수단은 사격 타이밍을 소리로 지정하는 수단을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템에서는, 위치 검출 신호와 광빔 구별 신호가 레이저 총(7)에서 단일 광원으로부터 발사되어 단일 신호 경로를 따라서 진행할 수 있거나, 또는 레이저 총(7)에서 서로 다른 광원들로부터 발사되어 서로 다른 신호 경로들을 따라서 진행할 수 있다.

제1 및 제2 실시예에 따른 사격 훈련 시스템에서는, 레이저 총(7)의 트리거가 당겨진 경우에 광빔 구별 신호가 레이저 총(7)으로부터 발사된다. 그러나, 본 발명은 레이저 총(7)으로부터 광빔 구별 신호를 발사하는 임의의 특정한 기구나 조작에 한정되지 않으며, 임의의 다양한 구조들을 이용하여 레이저 총(7)으로부터 광빔 구별 신호를 발사할 수 있다. 예를 들어, 레이저 총(7)은, 레이저 총(7)에 탑재된 누름버튼(pushbutton)과 같은 조작 유닛을 포함하여, 경기자의 조작 유닛의 조작에 응답하여 광빔 구별 신호를 발사할 수 있다.

본 발명의 상술된 실시예들은 예시적인 목적으로 기술되어진 특정 용어들로 서술되었지만, 첨부되는 특허청구범위의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 변경 및 변화를 행할 수 있음을 이해할 수 있다.

본 발명에 따르면, 전자 사격 경기의 경기자의 육성에 효과적인 전자 사격 훈련 시스템을 제공할 수 있다.

Claims

사격 훈련 시스템으로서,

조작 유닛의 조작에 응답하여 총구로부터 광빔(light beam)을 발사하는 광선총(beam gun);

상기 광선총에 의해 착탄되는 표적;

상기 광빔의 상기 표적 상의 착탄 위치를 검출하는 착탄 위치 검출기;

상기 착탄 위치 검출기가 검출한 상기 광빔의 상기 착탄 위치를 표시하는 표시 수단; 및

상기 조작 유닛을 조작하는 타이밍을 지정하기 위한 타이밍 지정 수단

을 포함하는 사격 훈련 시스템.
삭제
제1항에 있어서,

상기 광선총은, 제1 광빔으로서 상기 광빔을 발사하고, 상기 광선총의 총구를 상기 표적에 향하고 있는 동안 계속적으로 제2 광빔으로서 위치 검출 신호를 발사하고,

상기 표시 수단은 상기 제1 광빔의 상기 착탄 위치에 대한 상기 표적 상의 상기 제2 광빔의 착탄 위치의 변동을 상기 광선총의 조준의 궤적으로서 상기 표적의 모의 화면 상에 표시하는 사격 훈련 시스템.
제1항에 있어서,

상기 표시 수단은, 상기 타이밍 지정 수단에 의해서 지정된 타이밍에서의 상기 표적 상의 착탄 위치를, 다른 착탄 위치와 구별되는 표본 착탄 위치로서 표시하는 사격 훈련 시스템.
제4항에 있어서,

상기 표시 수단은, 상기 표본 착탄 위치를 상기 다른 착탄 위치의 색과 다른 색으로 표시하는 사격 훈련 시스템.
제5항에 있어서,

상기 표시 수단은 상기 표본 착탄 위치를 상기 다른 착탄 위치의 표시점보다도 강조하여 표시된 점으로서 표시하는 사격 훈련 시스템.
제4항에 있어서,

상기 타이밍 지정 수단은 상기 타이밍을 지정하였을 때 타이밍 신호를 출력하는 사격 훈련 시스템.
제7항에 있어서,

상기 타이밍 지정 수단은 상기 타이밍 신호를 상기 광선총으로 송신하는 사격 훈련 시스템.
제8항에 있어서,

상기 광선총은, 상기 광선총이 상기 타이밍 지정 수단으로부터 송신된 타이밍 신호를 수신하였을 때 제3 광빔을 발사하고, 상기 착탄 위치 검출기는 상기 표적 상의 상기 제3 광빔의 착탄 위치를 상기 표본 착탄 위치로서 상기 표시 수단으로 송신하는 사격 훈련 시스템.
제7항에 있어서,

상기 타이밍 지정 수단은 상기 타이밍 신호를 상기 착탄 위치 검출기로 송신하는 사격 훈련 시스템.
제10항에 있어서,

상기 착탄 위치 검출기는, 상기 타이밍 신호가 상기 착탄 위치 검출기에 입력되었을 때 상기 표적 상의 착탄 위치를, 상기 표본 착탄 위치로서 상기 표시 수단으로 송신하는 사격 훈련 시스템.
제7항에 있어서,

상기 타이밍 지정 수단은 상기 타이밍 신호를 상기 표시 수단으로 송신하는 사격 훈련 시스템.
제12항에 있어서,

상기 표시 수단은, 상기 타이밍 신호가 상기 표시 수단에 입력되었을 때 상기 착탄 위치 검출기로부터 수신된 상기 표적 상의 착탄 위치를, 상기 다른 착탄 위치와 구별되는 상기 표본 착탄 위치로서 표시하는 사격 훈련 시스템.
제8항에 있어서,

상기 타이밍 지정 수단은 무선 통신 링크를 통하여 상기 타이밍 신호를 상기 광선총에 송신하는 사격 훈련 시스템.
제1항에 있어서,

상기 표시 수단은, 상기 조작 유닛이 조작되었을 때에 상기 광선총으로부터 발사된 상기 광빔이 상기 표적에 착탄한 시각을 표시하는 사격 훈련 시스템.
제1항에 있어서,

상기 표시 수단은, 상기 타이밍 지정 수단에 의해서 상기 타이밍이 지정된 시각을 표시하는 사격 훈련 시스템.
제1항에 있어서,

상기 표시 수단은, 상기 조작 유닛이 조작되었을 때에 상기 광선총으로부터 발사된 상기 광빔이 상기 표적에 착탄한 시각과, 상기 타이밍 지정 수단에 의해서 상기 타이밍이 지정된 시각 사이의 차이를 표시하는 사격 훈련 시스템.
제1항에 있어서,

상기 타이밍 지정 수단에 의해서 지정된 상기 타이밍을, 상기 광선총의 조작자에게 교시하기 위한 타이밍 교시 수단을 더 포함하는 사격 훈련 시스템.
조작 유닛의 조작에 응답하여 총구로부터 광빔을 발사하는 광선총과, 상기 광선총에 의해 착탄되는 표적과, 상기 광빔의 상기 표적 상의 착탄 위치를 검출하는 착탄 위치 검출기와, 상기 조작 유닛을 조작하는 타이밍을 지정하기 위한 타이밍 지정 수단을 포함하는 사격 훈련 시스템에서 경기자에게 사격 연습을 훈련시키는 방법으로서,

상기 타이밍 지정 수단에 의해서 상기 조작 유닛을 조작하는 타이밍을 지정하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 사격 훈련 방법.
조작 유닛의 조작에 응답하여 광빔을 총구로부터 발사하는 광선총으로서,

상기 조작 유닛을 조작하는 타이밍이 지정되었을 때에 발생하는 타이밍 신호를 입력하기 위한 인터페이스

를 포함하고,

상기 광선총은, 상기 타이밍 신호가 상기 인터페이스에 입력되었을 때에 상기 광빔과 구별 가능한 광빔을 발사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광선총.
조작 유닛의 조작에 응답하여 광선총으로부터 발사된 광빔의 표적 상의 착탄 위치를 표시하는 표시 장치로서,

상기 조작 유닛을 조작하는 타이밍이 지정되었을 때에 발생하는 타이밍 신호를 입력하기 위한 인터페이스

를 포함하고,

상기 표시 장치는, 상기 타이밍 신호가 상기 인터페이스에 입력되었을 때에 상기 표적 상의 착탄 위치를, 상기 표적 상의 다른 착탄 위치와 구별되는 표본 착탄 위치로서 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.