KR101101936B1

KR101101936B1 - 활의 슈팅 시뮬레이션 시스템

Info

Publication number: KR101101936B1
Application number: KR1020090067296A
Authority: KR
Inventors: 최승환
Original assignee: (주) 알디텍
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2012-01-02
Also published as: WO2011010899A3; WO2011010899A2; KR20110009865A

Abstract

본 발명은 화살을 쏠 때의 슈팅파워와 활의 기울기를 측정하여 활의 슈팅에 의한 화살의 궤적을 3차원 공간에 시뮬레이션할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것으로서, 변형센서, 기울기센서, 전자빔 발생부가 구비된 활이 이용되며, 활의 변형데이터, 기울기데이터, 또는 지향점데이터를 전송받는 측정데이터 수신부와, 상기 변형데이터와 활시위를 당긴 힘의 크기인 슈팅파워를 대응시켜 생성된 교정테이블을 이용하여 상기 측정데이터 수신부에서 전송받은 변형데이터에 따른 슈팅파워를 구하고 상기 측정데이터 수신부에서 전송받은 기울기데이터 또는 지향점데이터를 이용하여 슈팅방향을 구하여 슈팅벡터를 산출하는 슈팅벡터 산출부와, 상기 슈팅벡터 산출부에 의해 산출된 슈팅벡터를 이용하여 상기 조립식 활에 의해 슈팅되는 화살의 궤적을 3차원의 가상공간에서 시뮬레이션하는 슈팅 시뮬레이션부와, 상기 슈팅 시뮬레이션부에 의해 시뮬레이션된 화살의 궤적을 포함한 상기 3차원의 가상공간이 스크린에 표시되도록 하는 영상을 생성하는 영상생성부를 포함하여 구성되는 것이며, 센서의 내구성을 보장하면서 보다 정확한 슈팅파워를 측정하여 시뮬레이션의 정확도를 향상시키는 효과가 있다.

활, 양궁, 슈팅, 변형센서, 기울기센서, 전자빔, 시뮬레이션, 트레이닝, 게임

Description

활의 슈팅 시뮬레이션 시스템{System for Simulation of Archery Shooting}

본 발명은 화살을 쏠 때의 슈팅파워와 활의 기울기를 측정하고 이를 이용하여 활에 의해 슈팅되는 화살의 궤적을 3차원의 가상공간에 시뮬레이션하는 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 3차원의 가상공간에 구비된 표적을 향하여 슈팅한 화살의 정확도를 시뮬레이션에 의해 산출하는 시스템에 관한 것이다.

국궁, 양궁, 석궁 등의 활은 무기로서, 현대에는 과녁에 활을 쏘아 그 정확성을 겨루는 스포츠로 널리 알려져 있다. 특히, 양궁은 올림픽 종목으로서, 활과 화살에 가해지는 힘뿐만 아니라 바람의 미세한 변화에도 영향을 받기 때문에 더욱 정교함을 필요로 하는 스포츠이다.

도 1은 양궁에서 사용되는 일반적인 조립식 활의 구성을 도시한 사시도이다. 라이저(riser)(100)는 활의 중앙부에 위치한 구조체로서, 손잡이(grip)(160), 화살받침(arrow rest)(150) 등을 포함한다. 손잡이(160)는 활시위(bowstring)(290)를 당길 때 활을 지지하기 위해 손으로 잡는 부분이며, 화살받침(150)은 화살이 활을 떠날 때까지 화살을 떠받치는 역할을 한다. 이 화살받침(150)에 쿠션 플런져(Cushion Plunger)를 더하여 활시위(290)를 놓은 후 화살이 활을 떠날 때까지 화살이 안정적으로 움직일 수 있도록 가볍게 잡아주게 할 수도 있다. 또한, 이 라이저(100)의 화살받침(150) 주변에 클리커(clicker)를 장착하여 화살이 뒤로 이동하는 정도를 일정하게 해 줄 수 있는데, 이 클리커가 장착될 수 있도록 클리커 장착부(Clicker Extension System)가 라이저(100)에 구비되기도 한다.

라이저(100)의 상부와 하부에 탄성을 가진 날개(limb)(200)를 결합하는데, 라이저(100)에는 날개결합부(110)를 구성하고, 날개(200)에는 라이저결합부(210)를 구성하여 서로 용이하게 결합시킬 수 있도록 한다. 날개(200)에서 라이저결합부(210)가 구비된 일측단의 반대편 끝에 활시위(290)를 걸 수 있는 활고자(250)를 구비한다. 라이저(100)의 상부와 하부에 연결된 날개(200)의 끝에 각각 구비된 활고자(250)에 활시위(290)를 걸어 조립식 활을 구성한다. 이러한 조립식 활은 분리가 간편하여 이동과 보관에 필요한 공간을 줄여주고, 화살의 슈팅파워를 발생시키는 활의 탄성을 유지할 수 있도록 해 주는 장점이 있다.

이와 같이 결합된 라이저(100)와 날개(200)의 밀착도를 조절하기 위하여 틸 러(tiller)(300)를 이용한다. 이 틸러(300)는 라이저(100)에 나사결합되는 것으로서, 라이저(100)의 상부와 하부에 결합된 날개(200)의 라이저결합부(210)의 끝이 이 틸러(300)에 걸리고 틸러(300)를 조으거나 풀어서 날개(200)와 라이저(100)의 밀착도를 조절할 수 있게 한다. 틸러(300)를 조으면 날개(200)와 라이저(100)의 밀착도가 높아져서 해당 날개(200)에 의한 탄력이 조절되는데, 상부 날개(200)와 하부 날개(200)에 결합된 틸러(300)를 각각 조절함으로써 상하 방향의 영점을 조절하는데 이용하기도 한다.

도 2는 도 1의 조립식 활이 결합되는 조립예를 도시한다. 날개(200)의 라이저결합부(210)에 구비된 슬라이딩 결합요철(215)이 라이저(100)에 구비된 날개결합부(110)로 슬라이딩되어 라이저(100)와 결합한다. 틸러(300)는 라이저(100)에 나사결합되어 있고, 날개(200)의 라이저결합부(210)가 슬라이딩되어 결합됨에 따라 날개(200)의 일측단에 구비된 틸러 결합홈(212)이 틸러(300)를 감싸고 틸러(300)에 구비된 걸림부재의 사이로 날개(200)가 끼워지면서 조립된다. 이 틸러(300)를 조이거나 풀어서 걸림부재에 걸린 날개(200)와 나사결합된 라이저(100)의 밀착도를 조절할 수 있게 된다. 틸러(300)의 나사가 활의 슈팅에 의한 진동으로 회전하는 것을 방지하기 위해 틸러(300)의 나사부분 끝에 틸러(300)의 고정을 위해 틸러(300) 내부로 삽입되는 나사를 더 둘 수 있다.

도 3은 조립식 활의 구성을 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 통해 설명한 바와 같이 날개(200)와 라이저(100)를 결합하기 위하여 날개(200)의 라이저결합부(210)에 구비된 슬라이딩 결합요철(215)이 슬라이딩되어 결합될 수 있도록 하는 브래킷(bracket)(110)이 별도로 구비되어 브래킷 고정공(115), 브래킷 결합공(116) 등을 통해 라이저(100)에 나사결합됨으로써 라이저(100)의 날개결합부(110)가 형성되게 할 수도 있다. 이 경우 브래킷(110)에 구비된 슬라이딩공(119)에 날개(200)의 슬라이딩 결합요철(215)이 슬라이딩되어 결합된다. 또한, 이 브래킷(111)의 고정위치가 가변하게 하여 라이저(100)에 결합되는 날개(200)의 센터를 조절할 수 있도록 하기도 한다.

한편, 활의 슈팅파워를 측정하기 위하여 활시위(290)를 당긴 힘의 크기를 측정하는데, 이를 위해 활시위(290)에 걸린 장력을 측정하고자 하는 경우, 장력센서가 활시위(290)에 직접연결되는 형태가 일반적이고, 직접 연결되지 않더라도 활의 슈팅에 의한 활 및 활시위(290)의 변형, 진동 등이 직접 센서에 전달됨으로 인하여 센서의 손상을 발생시켜 내구성을 저하시키는 단점이 있다.

실제 활의 슈팅에 있어서 일련의 동작 중 활은 여러 가지 형태로 힘의 작용을 받아 복잡 미세하게 움직인다. 또한, 활시위(290)에 가해지는 장력에 의해서만 활의 슈팅파워가 정해지는 것은 아니므로, 측정된 장력을 단순하게 활의 슈팅파워로 이용하는 것은 발사된 화살의 비행궤적을 예측함에 있어서 오차를 크게 하는 원인이 된다.

또한, 화살에 접촉된 롤러 등에 의해 발사되는 화살의 속도를 측정하는 방법에 있어서도 화살의 측정용 롤러의 마찰에 의한 에너지의 손실이 발생되어 정확한 슈팅파워를 측정하기 어려운 단점이 있다.

이와 같이, 활로부터 측정된 장력에 의해 화살의 적중률을 판단하는 시뮬레이션은 사실감이 약하고 그 정확도도 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기되는 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 틸러의 변형량을 측정하여 활의 슈팅파워를 산출하고, 활의 기울기, 지향점 등을 측정하여 슈팅방향을 결정함으로써 활의 슈팅을 시각적으로 시뮬레이션하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 활에서 발사된 화살의 궤적을 3차원의 가상공간에서 시각적으로 시뮬레이션하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 활의 사격을 시뮬레이션하기 위한 3차원의 가상공간에 화살의 궤적에 영향을 미치는 바람 등의 조건을 설정하여 보다 사실감있는 시뮬레이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러, 활의 슈팅을 위한 목표물(target) 등을 포함한 3차원의 가상공간을 다양하게 구비하여 활의 시뮬레이션을 실행하는 궁수에게 흥미를 유발할 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 활은, 손잡이(grip), 화살받침(arrow Rest)을 포함하는 라이저(riser)의 양단에 날개결합부가 각각 구성되고, 날개의 일측단에 라이저결합부가 구성되고 상기 날개의 타측단에 현을 고정하는 활고자가 구성되며, 상기 라이저에 구성된 날개결합부와 상기 날개에 구성된 라이저결합부가 결합되고 상기 결합에 의한 상기 날개결합부와 상기 라이저결합부의 밀착도가 틸러(tiller)에 의하여 각각 조절되며 상기 결합된 각각의 날개에 구성된 각각의 활고자가 서로 활시위(bowstring)에 의해 연결된 활에 있어서, 상기 틸러에 구비되어 상기 각각의 날개를 통해 상기 틸러에 전달된 힘에 의한 상기 틸러의 변형량이 측정되도록 하는 변형센서와, 상기 활에 고정되어 상기 활의 기울기가 측정되도록 하는 기울기센서;

상기 변형센서 또는 상기 기울기센서에 의한 아날로그 측정 신호를 디지털 데이터로 샘플링하여 무선으로 전송하는 측정데이터 전송부와, 상기 활에 고정되어 상기 활의 전방으로 전자빔을 발사하는 전자빔 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 활의 슈팅 시뮬레이션 장치는, 손잡이(grip), 화살받침(arrow Rest)을 포함하는 라이저(riser)의 양단에 날개결합부가 각각 구성되고, 날개의 일측단에 라이저결합부가 구성되고 상기 날개의 타측단에 현을 고정하는 활고자가 구성되며, 상기 라이저에 구성된 날개결합부와 상기 날개에 구성된 라이저결합부가 결합되고 상기 결합에 의한 상기 날개결합부와 상기 라이저결합부의 밀착도가 틸러(tiller)에 의하여 각각 조절되며 상기 결합된 각각의 날개에 구성된 각 각의 활고자가 서로 활시위(bowstring)에 의해 연결된 활이 이용되며, 상기 틸러의 변형데이터 - 상기 변형데이터는 상기 활시위를 당길 경우 상기 활시위에 연결된 상기 각각의 날개를 통해 상기 틸러에 전달된 힘에 따른 상기 틸러의 변형량이 상기 틸러에 구비된 변형센서에 의해 측정되어 디지털 데이터로 샘플링된 것이다. - 또는 기울기데이터 - 상기 기울기데이터는 상기 활의 기울기가 상기 활에 고정된 기울기센서에 의해 측정되어 디지털 데이터로 샘플링된 것이다. - 또는 지향점데이터 - 상기 지향점데이터는 상기 활로부터의 전자빔을 검출하여 상기 전자빔을 발사하는 활의 지향점을 측정한 3차원의 좌표값이다. - 를 전송받는 측정데이터 수신부와, 상기 틸러의 변형량에 따른 변형데이터와 활시위를 당긴 힘의 크기인 슈팅파워를 대응시켜 생성된 교정테이블을 이용하여 상기 측정데이터 수신부에서 전송받은 변형데이터에 따른 슈팅파워를 구하고 상기 측정데이터 수신부에서 전송받은 기울기데이터 또는 지향점데이터를 이용하여 슈팅방향을 구하여 슈팅벡터를 산출하는 슈팅벡터 산출부와, 상기 슈팅벡터 산출부에 의해 산출된 슈팅벡터를 이용하여 상기 조립식 활에 의해 슈팅되는 화살의 궤적을 3차원의 가상공간에서 시뮬레이션하는 슈팅 시뮬레이션부와, 상기 슈팅 시뮬레이션부에 의해 시뮬레이션된 화살의 궤적을 포함한 상기 3차원의 가상공간이 스크린에 표시되도록 하는 영상을 생성하는 영상생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 활시위와 직접 연결된 장력센서를 사용하지 않고 틸러에 가해지는 힘을 이용하여 슈팅파워가 산출되게 함으로써, 활의 슈팅에 따라 센서에 미치는 현의 진동 및 반동의 영향을 감소시켜 센서의 내구성을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 틸러에 가해지는 힘에 의한 틸러의 변형량을 측정하여 슈팅파워가 산출되게 함으로써, 시뮬레이션되는 화살의 궤적에 대한 정확도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 시뮬레이션되는 활의 슈팅에 대한 궁수의 흥미를 유발하여 보다 사실감있고 흥미로운 시뮬레이션을 제공할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 활의 슈팅 시뮬레이션 시스템을 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변형센서가 장착된 틸러의 구성을 도시한다. 틸러(300)는 변형센서(310), 외부 걸림부재(320), 내부 걸림부재(325), 및 변형센서 보호블록(350)을 포함하여 구성된다. 변형센서(310)는 얇은 막의 형태로 틸러(300)의 표면에 부착되어 날개(200)를 통해 전달된 힘에 의한 틸러(300)의 변형량을 측정한다. 틸러(300)의 변형량에 따라 변형되는 변형센서(310)는 변형에 따른 특성치가 변경되고 이에 따른 측정신호가 발생되게 한다.

예를 들어, 얇은 막의 전도체로 이루어진 변형센서(310)를 이용하는 경우, 변형량에 따라 저항이 달라지고, 여기에 일정한 전류를 흐르게 하면 변형량에 따라 다른 전압이 측정되어 결과적으로 변형센서(310)가 부착된 틸러(300)의 변형량을 측정할 수 있게 되는 것이다.

틸러(300)의 변형량은 극히 미세할 것이므로 변형센서(310)에 의해 측정된 측정신호도 그 변화가 미세할 것이며, 이 미세한 측정신호를 증폭하여 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 변형센서(310)가 부착된 부분 중 일부에 틸러(300)의 기능에 지장을 주지 않는 범위 내에서 홈을 형성함으로써 틸러(300)의 변형량이 좀 더 커지도록 하여 변형량의 측정을 용이하게 할 수도 있다.

이렇게 구비된 변형센서(310)의 측정신호를 전달하기 위한 변형센서 연장선(312)은 틸러(300)의 내부를 관통하여 틸러(300)의 외부 걸림부재(320)의 밖으로 인출되고, 인출된 변형센서 연장선(312)의 끝에 변형센서 연결단자(313)를 구성하여 연결이 용이하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 변형센서 연장선(312)의 움직임에 의해 변형센서(310)의 부착상태가 불량해지는 것을 방지하기 위해 틸러(300)의 내부를 충진재로 채울 수도 있으며, 센서와 센서의 부착상태를 보호하기 위해 몰딩(315)으로 감싸주는 것이 바람직하다.

또한, 변형센서 보호블록(350)은 틸러(300)에 부착된 센서를 보호하기 위해 센서 주위에 일정한 공간이 확보되도록 형성된 것이므로, 변형센서 보호블럭(350)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 변형센서가 부착된 틸러의 일부분이 관통하는 공간이 형성되며, 변형 센서 보호블록(350)은 날개(200)를 통해 전달되는 힘을 틸러(300)의 외부 걸림부재(320)에 전달해 주기도 한다. 이 변형센서 보호블록(350)은 날개(200)에 의해 틸러(300)에 부착된 변형센서(310)가 손상되는 것을 방지하는 것으로서, 틸러(300)의 외부 걸림부재(320)와의 접촉면이 미끄러져 센서와 닿는 것을 방지하기 위해 틸러(300)의 외부 걸림부재(320)에 걸리도록 틸러 걸림턱(355)을 구비하는 것이 바람직하다.

아울러, 변형센서 보호블록(350)은 힘에 의한 변형이 적은 소재를 이용하여 형성하는 것이 바람직하며, 틸러(300)의 나사가 활의 슈팅에 의한 진동으로 회전하는 것을 방지하기 위해 틸러(300)의 나사부분 끝에 틸러(300)의 고정을 위해 틸러(300) 내부로 삽입되는 나사를 더 둘 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변형센서(310)가 장착된 틸러를 도시한 단면도이다. 변형센서(310)가 장착된 틸러(300)의 외부 걸림부재(320)의 안쪽에 변형센서 보호블록(350)이 걸려 장착되어 변형센서(310)를 보호하고, 이 변형센서 보호블록(350)과 내부 걸림부재(325)의 사이에 날개(200)가 슬라이딩되어 장착됨으로써 틸러(300)에 의해 라이저(100)와 날개(200)의 밀착도가 조절되어 진다.

틸러(300)의 내부를 관통하여 외부 걸림부재(320) 밖으로 인출된 변형센서 연장선(312)에 구비된 변형센서 연결단자(313)를 통해 틸러(300)의 변형량이 측정 된 측정신호를 전달받을 수 있게 되며, 외부 걸림부재(320) 밖으로 돌출된 틸러(300)의 일부분은 틸러(300)의 회전을 위해 잡거나 기구를 연결하기 용이한 형태로 구성하는 것이 당연하여 도면에서는 그 형태의 도시를 생략하였다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기울기센서가 내장된 변동센서부의 구성을 도시한 사시도이다. 변동센서부(400)는 기울기센서(410), 변동센서부 고정부재(430), 및 변동센서부 연결단자(440)를 포함하여 구성된다. 기울기센서(410)는 3차원 상에서 서로 직교하는 3개의 축을 기준으로 기울기를 측정하는 3축의 중력센서가 이용되며, 변동센서부 고정부재(430)를 통해 고정된 활의 기울기를 측정한다. 측정된 신호는 변동센서부 연결단자(440)를 통해 전달된다. 변동센서부(400) 내에는 자이로센서(420)를 더 구비하여 변동센서부(400)가 고정된 활의 진동 또는 움직임을 측정하는데 이용되게 할 수도 있다.

이와 같은 변동센서부(400)는 활의 라이저(100)와 같이 변형되지 않는 부위에 고정되는 것이 바람직하며 활이 당겨지지 않은 상태에서 활시위(290)의 기울기를 기준으로 교정하여 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 교정을 위해 활시위(290)에 장착되어 기울기를 측정하는 별도의 기울기센서를 구비한 교정장치가 이용될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 측정데이터 전송부의 구성을 도시한다. 도 4 내지 도 6을 통해 설명한 변형센서(310), 기울기센서(410) 등에 의해 측정된 측정신호를 무선으로 전송하기 위한 것으로서 각종 신호에 대한 측정단자(511, 512, 513), 측정데이터 처리모듈(520), 무선 안테나(530) 등을 포함하여 구성된다. 측정단자로는 상부 틸러 측정단자(511), 하부 틸러 측정단자(512), 및 변동센서부 측정단자(513)가 있으며, 센서가 추가될 경우 이에 대응되는 측정단자를 더 구비할 수도 있다.

상부 틸러 측정단자(511)는 라이저(100)의 상부에 결합된 틸러(300)의 변형센서(310)로부터 틸러(300)의 변형량에 따른 변형센서(310)의 측정신호를 전달받으며, 하부 틸러 측정단자(512)는 라이저(100)의 하부에 결합된 틸러(300)의 변형센서(310)로부터 틸러(300)의 변형량에 따른 변형센서(310)의 측정신호를 전달받게 된다. 또한, 변동센서부 측정단자(513)는 활에 고정된 변동센서부(400)의 기울기센서(410)로부터 활의 기울기에 따른 측정신호를 전달받게 된다.

측정데이터 처리모듈(520)은 이렇게 전달받은 각각의 틸러(300)의 변형량에 따른 측정신호를 디지털 데이터로 샘플링하여 변형데이터를 생성하고, 활의 기울기에 따른 측정신호를 디지털 데이터로 샘플링하여 기울기데이터를 생성한다. 또한 측정데이터 처리모듈(520)은 상기한 각각의 틸러(300)의 변형량에 따른 측정신호가 미세할 경우 증폭하여 변형데이터를 생성하는데 이용할 수 있으며, 변형데이터, 기울기데이터 등을 무선 안테나(530)를 통하여 전송한다. 무선 전송 방식으로는 지그 비, 무선랜 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 측정데이터 전송부(500)를 별도로 구비하여 측정데이터 전송부 착용부재(540)를 이용하여 궁수의 인체에 착용되도록 구성하였으나, 그 부피와 무게를 적게 하여 구성할 수 있다면 활의 라이저(100) 등에 내장하여 구성할 수도 있음은 당연하다. 또한, 착용이 간편하도록 하기 위하여 배터리를 내장하여 측정데이터 전송부(500) 및 각종 센서를 위한 전원으로 이용되도록 할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자빔 발생부의 구성을 도시한다. 전자빔 발생부(600)는 활이 지향하는 방향으로 전자빔을 발사하여 활의 슈팅방향을 측정하는데 이용될 수 있도록 하는 것으로서, 적외선, 레이저 등이 이용될 수 있다. 전자빔 발사모듈(620)을 선형으로 구성할 경우 α의 각도로 펼쳐진 평면의 전자빔이 발사되도록 구성할 수 있으며 이 외에도 다양한 형태의 전자빔이 발사될 수 있도록 전자빔 발사모듈(620)을 구성할 수 있음은 당연하다.

전자빔 발생부(600)는 전자빔을 발사하기 위해 전자빔을 발생시키는 전자빔 처리모듈(610)을 내장하며 전자빔 발생을 위한 제어신호, 전원 등을 공급받기 위한 전자빔 발생부 연결단자(640)를 구비할 수 있다. 이 전자빔은 눈에 보이지 않는 것이 바람직하며 화살이 발사되는 활의 전방을 향하도록 전자빔 발생부 고정부 재(630)를 이용하여 활의 라이저(100) 등에 고정된다.

아울러, 본 발명의 실시예에서는 전자빔 발생부(600)가 활의 라이저(100)와는 별도로 구성된 것으로 도시하였으나, 부피와 무게를 적게하여 구성할 수 있다면 활의 라이저(100) 내부에 구비될 수도 있음은 당연하며, 라이저(100)의 화살받침(150)에 가까이 위치하는 것이 슈팅방향을 측정하도록 하는데 바람직하다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 활의 슈팅 시뮬레이션 시스템의 전체 구성을 도시한다. 도 4 내지 도 8을 통해 설명한 각종 센서, 전자빔 발생부(600) 등이 장착된 활을 이용하여 활의 슈팅을 위한 3차원의 가상공간이 영상으로 표시되는 스크린(710)을 향하여 화살을 발사한다. 이 활의 슈팅에 의해 실제로 화살이 발사되어 스크린(710)으로 날아가게 할 수도 있으나, 라이저(100)의 화살받침(150)에 화살받이를 더 구비하여 화살이 화살받이에 의해 정지되도록 할 수도 있다.

스크린(710)에는 전자빔 센싱부(750)를 구비하고 전자빔 센싱부(750)에 구비된 전자빔 센싱소자(751)에 의해 활의 전자빔 발생부(600)로부터의 전자빔을 검출하여 활이 지향하는 스크린(710) 상의 목표점을 3차원의 좌표값으로 측정한 지향점데이터를 구할 수 있도록 한다. 도 9에서는 가로방향으로 전자빔 센싱소자(751)를 나열하여 전자빔을 검출하는 것으로 도시하였으나 센싱소자를 나열하는 방법과 이에 따라 검출된 전자빔을 이용하여 지향점데이터를 구할 수 있는 다른 방법을 이용 할 수도 있음은 당연하다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 슈팅 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한다. 슈팅 시뮬레이션 장치(2000)는 측정데이터 수신부(2100), 슈팅벡터 산출부(2200), 슈팅 시뮬레이션부(2300), 및 영상생성부(2400)를 포함하여 구성된다. 측정데이터 수신부(2100)는 활의 측정데이터 전송부(500)로부터 전송받은 변형데이터, 기울기데이터 등의 측정데이터를 수신한다. 또한, 전자빔 센싱부(750)로부터 지향점데이터를 전송받을 수도 있다.

슈팅벡터 산출부(2200)는 측정데이터 수신부(2100)가 수신한 변형데이터에 따라 사전에 준비된 교정테이블을 이용하여 대응되는 슈팅파워를 구한다. 이 교정테이블은 활에 구비된 변형센서(310)에 의해 측정된 변형데이터와 그에 따른 슈팅파워를 측정하여 테이블로 구성한 것으로서, 틸러(300)의 변형량에 따른 슈팅파워를 계산할 수 있도록 해준다.

또한, 슈팅벡터 산출부(2200)는 측정데이터 수신부(2100)가 수신한 기울기데이터 또는 지향점데이터를 이용하여 활에 의해 화살이 발사되는 슈팅방향을 구한다. 상기한 슈팅파워와 슈팅방향을 이용하여 슈팅벡터를 산출한다.

슈팅 시뮬레이션 장치(2000)는 활의 슈팅에 앞서 바닥에서 라이저(100)의 화 살받침(150)까지의 높이를 입력받는 것이 바람직하며 이를 위한 센서를 별도로 구비하여 자동으로 입력되게 할 수도 있다. 이에 따라 활의 슈팅 시뮬레이션을 위해 구비한 3차원의 가상공간에서 라이저(100)의 화살받침(150)의 위치에 대응되는 좌표를 구하고, 이 좌표를 화살의 궤적의 출발점으로 이용하게 된다.

슈팅 시뮬레이션부(2300)는 상기한 슈팅벡터와 화살의 궤적의 출발점을 이용하여 활의 슈팅 시뮬레이션을 위해 구비한 3차원 가상공간에서 화살이 형성하는 화살의 궤적을 시뮬레이션한다. 영상생성부(2400)는 상기한 화살의 궤적과 함께 슈팅 시뮬레이션을 위해 구비한 3차원 가상공간이 스크린(710)에 표시되도록 하는 영상을 생성한다. 이 영상이 영상표시부를 통해 스크린(710)에 표시된다.

또한, 이렇게 발사된 화살이 3차원의 가상공간을 날아가면서, 이 3차원의 가상공간에 구비된 가상의 중력, 가상의 바람 등의 가상환경에 의한 영향으로 궤적이 변화되도록 구성할 수도 있다.

3차원의 가상공간에는 활의 슈팅을 위한 목표물을 구성하게 되는데, 활의 슈팅에 일반적으로 사용되는 과녁 등의 정지 목표물(target), 사냥, 전쟁 등의 상황에 나타날 수 있는 동물, 이동체 등의 이동 목표물 등을 가상으로 구현하여 스크린(710)에 영상으로 보여지게 할 수 있다. 활의 슈팅에 따라 3차원의 가상공간에 형성되는 화살의 궤적에 의한 목표물의 적중도를 점수로 산출하게 할 수도 있다.

아울러, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 종래의 조립식 활의 구성을 도시한 사시도.

도 2는 종래의 조립식 활의 조립예를 도시한 조립예시도.

도 3은 종래의 조립식 활의 구성을 도시한 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변형센서가 장착된 틸러의 구성도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 변형센서가 장착된 틸러의 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기울기센서가 내장된 변동센서부의 구성도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 측정데이터 전송부의 구성도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자빔 발생부의 구성도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 활의 슈팅 시뮬레이션 시스템의 전체 구성도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 슈팅 시뮬레이션 장치의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 라이저(riser) 110 : 날개결합부

111 : 브래킷 115 : 브래킷 고정공

116 : 브래킷 결합공 119 : 슬라이딩공

150 : 화살받침(arrow rest) 160 : 손잡이(grip)

200 : 날개(limb) 210 : 라이저결합부

212 : 틸러 결합홈 215 : 슬라이딩 결합요철

250 : 활고자 290 : 활시위(bowstring)

300 : 틸러 310 : 변형센서

312 : 변형센서 연장선 313 : 변형센서 연결단자

315 : 몰딩 320 : 외부 걸림부재

325 : 내부 걸림부재 350 : 변형센서 보호블록

355 : 틸러 걸림턱 400 : 변동센서부

410 : 기울기센서 420 : 자이로센서

430 : 변동센서부 고정부재 440 : 변동센서부 연결단자

500 : 측정데이터 전송부 511 : 상부 틸러 측정단자

512 : 하부 틸러 측정단자 513 : 변동센서부 측정단자

520 : 측정데이터 처리모듈 530 : 무선 안테나

540 : 측정데이터 전송부 착용부재

600 : 전자빔 발생부 610 : 전자빔 처리모듈

620 : 전자빔 발사모듈 630 : 전자빔 발생부 고정부재

640 : 전자빔 발생부 연결단자 710 : 스크린

750 : 전자빔 센싱부 751 : 전자빔 센싱소자

2000 : 슈팅 시뮬레이션 장치 2100 : 측정데이터 수신부

2200 : 슈팅벡터 산출부 2300 : 슈팅 시뮬레이션부

2400 : 영상생성부

Claims

손잡이(grip), 화살받침(arrow Rest)을 포함하는 라이저(riser)의 양단에 날개결합부가 각각 구성되고, 날개의 일측단에 라이저결합부가 구성되고 상기 날개의 타측단에 현을 고정하는 활고자가 구성되며, 상기 라이저에 구성된 날개결합부와 상기 날개에 구성된 라이저결합부가 결합되고 상기 결합에 의한 상기 날개결합부와 상기 라이저결합부의 밀착도가 틸러(tiller)에 의하여 각각 조절되며 상기 결합된 각각의 날개에 구성된 각각의 활고자가 서로 활시위(bowstring)에 의해 연결된 활에 있어서,

상기 틸러에 구비되어 상기 각각의 날개를 통해 상기 틸러에 전달된 힘에 의한 상기 틸러의 변형량이 측정되도록 하는 변형센서;

상기 활에 고정되어 상기 활의 기울기가 측정되도록 하는 기울기센서;

상기 변형센서 또는 상기 기울기센서에 의한 아날로그 측정 신호를 디지털 데이터로 샘플링하여 무선으로 전송하는 측정데이터 전송부;

상기 활에 고정되어 상기 활의 전방으로 전자빔을 발사하는 전자빔 발생부;

를 포함하는 활.
청구항 1에 있어서,

상기 변형센서는,

상기 틸러에 부착되어 상기 변형센서가 부착된 틸러의 일부분에 대한 변형량이 측정되도록 하는 것을 특징으로 하는 활.
청구항 2에 있어서,

상기 변형센서가 부착된 틸러의 일부분이 관통하는 공간이 형성되며, 상기 날개를 통해 전달되는 힘을 상기 틸러의 외부 걸림부재에 전달하는 변형센서 보호블럭;을 더 포함하여,

상기 변형센서가 부착된 틸러의 일부분은 상기 변형센서 보호블록에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 활.
청구항 1에 있어서,

상기 라이저의 화살받침에 상기 라이저를 포함하여 구성된 활에 의해 발사되는 화살이 정지되도록 하는 화살받이;

를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 활.
손잡이(grip), 화살받침(arrow Rest)을 포함하는 라이저(riser)의 양단에 날개결합부가 각각 구성되고, 날개의 일측단에 라이저결합부가 구성되고 상기 날개의 타측단에 현을 고정하는 활고자가 구성되며, 상기 라이저에 구성된 날개결합부와 상기 날개에 구성된 라이저결합부가 결합되고 상기 결합에 의한 상기 날개결합부와 상기 라이저결합부의 밀착도가 틸러(tiller)에 의하여 각각 조절되며 상기 결합된 각각의 날개에 구성된 각각의 활고자가 서로 활시위(bowstring)에 의해 연결된 활이 이용되며,

상기 틸러의 변형데이터 - 상기 변형데이터는 상기 활시위를 당길 경우 상기 활시위에 연결된 상기 각각의 날개를 통해 상기 틸러에 전달된 힘에 따른 상기 틸러의 변형량이 상기 틸러에 구비된 변형센서에 의해 측정되어 디지털 데이터로 샘플링된 것이다. - 와, 기울기데이터 - 상기 기울기데이터는 상기 활의 기울기가 상기 활에 고정된 기울기센서에 의해 측정되어 디지털 데이터로 샘플링된 것이다. - 또는 지향점데이터 - 상기 지향점데이터는 상기 활로부터의 전자빔을 검출하여 상기 전자빔을 발사하는 활의 지향점을 측정한 3차원의 좌표값이다. - 를 전송받는 측정데이터 수신부;

상기 틸러의 변형량에 따른 변형데이터와 활시위를 당긴 힘의 크기인 슈팅파워를 대응시켜 생성된 교정테이블을 이용하여 상기 측정데이터 수신부에서 전송받은 변형데이터에 따른 슈팅파워를 구하고 상기 측정데이터 수신부에서 전송받은 기울기데이터 또는 지향점데이터를 이용하여 슈팅방향을 구하여 슈팅벡터를 산출하는 슈팅벡터 산출부;

상기 슈팅벡터 산출부에 의해 산출된 슈팅벡터를 이용하여 상기 활에 의해 슈팅되는 화살의 궤적을 3차원의 가상공간에서 시뮬레이션하는 슈팅 시뮬레이션부;

상기 슈팅 시뮬레이션부에 의해 시뮬레이션된 화살의 궤적을 포함한 상기 3차원의 가상공간이 스크린에 표시되도록 하는 영상을 생성하는 영상생성부;

를 포함하는 활의 슈팅 시뮬레이션 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 측정데이터 수신부는,

상기 활의 화살받침의 높이를 더 입력받아 상기 3차원 가상공간에서 상기 활의 화살받침의 위치에 대응되는 좌표가 화살의 궤적의 출발점이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 활의 슈팅 시뮬레이션 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 슈팅 시뮬레이션부는,

상기 3차원의 가상공간에 가상의 중력 또는 가상의 바람을 구비하여 상기 시뮬레이션되는 화살의 궤적이 상기 가상의 중력 또는 가상의 바람에 의해 변동되도록 하는 것을 특징으로 하는 활의 슈팅 시뮬레이션 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 슈팅 시뮬레이션부는,

상기 3차원의 가상공간에 활의 슈팅을 위한 정지된 목표물(target) 또는 이동하는 목표물을 구비하여 목표물에 대한 적중도가 산출되도록 하는 것을 특징으로 하는 활의 슈팅 시뮬레이션 장치.