KR101153982B1 - 광신호를 이용한 격발 감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광신호를 이용한 격발 감지 장치에 관한 것이다. 상기 격발 감지 장치는 상기 격발 감지 장치의 구성 부품들을 포함하여 모의화기의 내부에 장착되는 하우징; 노리쇠의 전면에 고정 장착되어 노리쇠와 함께 이동하는 탄피; 상기 탄피의 외주면과 대향되는 위치의 하우징에 고정 배치되는 발광 소자; 상기 발광 소자와의 사이에 탄피가 놓이도록 상기 발광 소자와 마주 보는 위치의 하우징에 고정 배치되며, 격발에 따라 탄피가 움직이는 방향과 일치되도록 하우징에 서로 일정 거리 이격되어 배치되며, 상기 발광 소자로부터의 광을 감지하여 감지 신호를 출력하는 제1 및 제2 수광 소자; 상기 제1 및 제2 수광 소자들로부터 입력되는 감지 신호들을 이용하여 격발 여부를 판단하는 제어부;를 구비한다. 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수광 소자들로부터 감지 신호들로부터 제1 및 제2 감지 시간들을 검출하고, 검출된 제1 및 제2 감지 시간들의 차이값을 계산하고, 계산된 차이값이 사전에 설정된 기준값보다 작으면 화기가 격발되었다고 판단하고 격발 신호를 생성하며, 격발 신호에 따라 레이저빔 발사체를 구동하여 레이저 빔을 발사하는 것을 특징으로 한다.

마일즈, 레이저, 격발, 광센서

Description

광신호를 이용한 격발 감지 장치{Device for sensing purcussion using optical signals}

본 발명은 실탄을 대신하여 레이저 빔을 방출하는 훈련용 또는 게임용 모의 화기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 압축된 가스 카트리지를 이용하는 훈련용 또는 게임용 모의 화기에서 격발 여부를 정확하게 판단하고 이에 따라 레이저 빔을 발사할 수 있는 격발 감지 장치에 관한 것이다.

최근 몇 해 동안 군(軍)에서는 다중 통합형 레이저 교전 시스템(Multiple Integrated Laser Engagement System, 이하 '마일즈 시스템'이라 칭한다)을 병사들의 훈련에 도입함으로써 실제와 유사한 모의 전투 훈련을 수행하여 왔다. 마일즈 시스템이란, M16, K2 등의 소총류나 기관총의 총열에 실탄 대신 레이저를 발사하는 발사기(Small Arms Transmitter)를 장착하여 하네스나 헬멧에 감지장치를 부착한 적 병사 또는 적 무기시스템에 이 레이저를 발사함으로써 피격 여부를 판단하는 훈련 방식인데, 실제 살상을 하지 않고도 적과의 교전 훈련이 가능하므로 병사 개개인의 전투능력 향상과 지휘관들의 지휘능력 향상을 목적으로 개발된 것이다.

레이저 발사기를 장착한 모의 화기는 화기의 방아쇠의 움직임을 감지하고 이 에 따라 레이저 발사기를 구동하는 추가의 장치를 필요로 한다. 일반적으로, 이와 같은 추가의 장치는 구조나 동작 알고리즘이 복잡하다는 문제점을 갖고 있다.

또한, 종래의 레이저를 이용한 모의 화기는 격발시 총성이나 충격, 진동 등을 실제 화기와 동일하게 구현하기 위하여 복잡한 구조를 갖는 별도의 장치들을 추가하여야 되는 문제점이 있다.

한편, 레이저가 아닌 페인트볼이나 BB탄을 이용하는 모의 화기도 서바이벌 게임용으로 사용되고 있다. 페인트볼이나 BB탄을 이용하는 모의 화기는 화기의 내부에 방아쇠와 연동되는 공압 출력 장치를 구비하고, 화기의 방아쇠가 움직이면 공압 출력 장치를 작동시켜 순간적으로 공압이 화기 내부로 발사되고, 이렇게 발사된 공압에 의해 페인트볼이나 BB탄이 외부로 발사되도록 한다. 이러한 기구적 메카니즘을 갖는 모의 화기는 격발시 공압이 순간적으로 발사됨에 따라 실제 화기와 유사한 폭음과 충격이 발생하게 된다. 하지만, 외부로 발사된 페인트볼이나 BB탄은 발사시 의복 등이 페인트에 의해 오염되거나 BB탄의 충격으로 인해 게임 참여자들에게 외상을 입히는 문제가 있을 뿐만 아니라, 발사된 BB탄의 수거가 어려우며, 수거되지 못한 BB탄들에 의해 사격장 주변의 환경이 오염되는 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 공압 출력 장치를 이용하여 격발시 발생되는 공압에 의해 실제 화기와 유사한 폭음과 충격이 발생되도록 하고, 레이저 빔 발사체를 장착하여 격발시 실탄이나 포인트볼 또는 BB탄을 대신하여 레이저 빔이 방출되도록 하는 방안이 제안되고 있다. 이 경우, 레이저 빔을 발사하기 위하여 격발 여부를 정확하게 판단하는 방법이 요구되고 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실탄을 대신하여 레이저 빔을 방출하는 모의 화기에 있어서 격발 여부를 정확하게 판단하는 격발 감지 장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 레이저 빔을 발사하는 모의화기에 장착되어 격발 여부를 판단하는 격발 감지 장치에 관한 것으로서, 상기 격발 감지 장치의 구성 부품들을 포함하여 상기 모의화기의 내부에 장착되는 하우징; 노리쇠의 전면에 고정 장착되어 노리쇠와 함께 이동하는 탄피; 상기 탄피의 외주면과 대향되는 위치의 하우징에 고정 배치되는 발광 소자; 상기 발광 소자와의 사이에 탄피가 놓이도록 상기 발광 소자와 마주 보는 위치의 하우징에 고정 배치되며, 격발에 따라 탄피가 움직이는 방향과 일치되도록 하우징에 서로 일정 거리 이격되어 배치되며, 상기 발광 소자로부터의 광을 감지하여 감지 신호를 출력하는 제1 및 제2 수광 소자; 상기 제1 및 제2 수광 소자들로부터 입력되는 감지 신호들을 이용하여 격발 여부를 판단하는 제어부;를 구비한다.

전술한 특징을 갖는 격발 감지 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수광 소자들로부터 감지 신호들로부터 제1 및 제2 감지 시간들을 검출하고, 검출된 제1 및 제2 감지 시간들의 차이값을 계산하고, 계산된 차이값이 사전에 설정된 기준값보다 작으면 화기가 격발되었다고 판단하며, 격발되었다고 판단되면 레이 저 빔 발사체를 구동하여 레이저 빔을 발사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광신호를 이용한 격발 감지 장치는 격발 여부를 정확하게 감지할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 격발 감지 장치는 제1 및 제2 수광 소자의 감지 시간들의 차이값에 따라 판단하므로, 사용자가 장전하기 위하여 노리쇠를 후퇴시키는 경우에는 감지 시간들의 차이값이 기준값보다 크게 되어 화기가 격발되지 않은 것으로 판단하게 된다.

본 발명에 따른 격발 감지 장치는 레이저 빔 발사체가 장착되어 격발 신호에 따라 레이저 빔이 발사되는 실화기 또는 모형 화기에 장착되는 것으로서, 방아쇠의 작동에 따라 정확하게 격발 신호를 생성하여 제공하는 것을 특징으로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광신호를 이용한 격발 감지 장치의 구조 및 동작을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격발 감지 장치가 화기에 장착된 상태를 예시적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격발 감지 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 격발 감지 장치(1)는 하우징(100), 노리쇠의 전면에 고정 장착된 탄피(110), 상기 탄피의 외주면과 대향되는 위치의 하우징에 고정 배치되는 발광 소자(120), 제1 수광 소자(130), 및 제2 수광 소자(132), 상기 제1 및 제2 수광 소자들로부터 각각 제공되는 감지 신호들을 이용하여 격발여부를 판단하여 격발 신호를 생성하여 제공하는 제어부(140)를 구비한다.

상기 하우징(100)은 격발 감지 장치의 구성 부품들을 내부에 포함하는 것으로서, 본 발명에 따른 격발 감지 장치가 장착되는 실화기 또는 모의 화기의 내부에 장착될 수 있는 형상과 크기로 구성된다.

상기 탄피(110)는 노리쇠의 전면에 고정 장착되어, 노리쇠와 함께 움직이게 된다. 따라서, 격발시 노리쇠가 후퇴하거나 전진하면, 탄피도 노리쇠와 함께 후퇴하거나 전진하게 된다.

발광 소자(120)는 제1 및 제2 수광 소자(130,132)와 탄피를 사이에 두고 서로 마주 보도록 하우징에 고정 배치된다. 상기 제1 및 제2 수광 소자(130,132)는 상기 발광 소자(120)로부터 방출되는 빛을 감지하는 소자들로서, 상기 탄피가 이동하는 방향을 따라 서로 일정거리 이격되어 배치된다. 상기 제1 및 제2 수광 소자들은 상기 발광 소자로부터의 빛을 감지하는 경우, 감지 신호들을 제어부(140)로 전송한다.

상기 제어부(140)는 제1 및 제2 수광 소자들(130,132)로부터 각각 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 수신하고, 수신된 제1 및 제2 감지 신호의 제1 및 제2 감지 시간들(t1, t2)을 검출하고, 검출된 제1 및 제2 감지 시간들의 차이값(△t=t2-t1)을 계산하며, 상기 차이값이 사전에 설정된 일정값보다 작은 경우 화기가 격발되었다고 판단하고 격발 신호를 생성하며, 상기 격발 신호에 따라 레이저 빔 발사체를 구동하여 레이저 빔을 발사하게 된다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 격발 감지 장치의 동작을 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 격발 감지 장치의 동작을 설명하기 위하여, 각 상태를 순차적으로 도시한 개념도이다.

먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 정상 상태에서는 발광 소자 및 수광 소자들이 상기 노리쇠에 고정된 탄피의 양 측면에 배치된 하우징에 장착되어 있으므로, 수광 소자들이 탄피에 의해 발광 소자의 빛을 수신할 수 없다.

도 3의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 방아쇠가 당겨짐에 따라 노리쇠가 뒤로 후퇴하게 되고, 이때 노리쇠에 고정된 탄피도 함께 후퇴하게 된다. 탄피가 후퇴함에 따라, 제1 및 제2 수광 소자들이 발광 소자로부터 방출되는 빛을 순차적으로 감지하게 되고, 제1 및 제2 수광 소자들은 각각 감지 신호들을 생성하여 제어부로 전송한다. 여기서, 제1 및 제2 수광 소자들은 탄피의 이동 방향을 따라 서로 일정 거리 이격되어 배치되어 있기 때문에, 제1 및 제2 수광 소자들이 빛을 감지하는 시각은 서로 다르게 된다.
또한, 제1 및 제2 수광 소자들이 빛을 감지하는 시각은 노리쇠의 이동속도에 따라서도 차이가 발생하게 된다. 다시 말해, 도 3의 (b)와 같이, 노리쇠에 고정된 탄피가 이동함에 따라 제1 수광 소자가 먼저 빛을 감지하게 되고, 도 3의 (c)와 같이, 상기 탄피가 완전히 후퇴하였을 때 제2 수광 소자가 이후 빛을 감지하게 된다. 이때, 노리쇠가 천천히 후퇴한다면, 상기 탄피가 제2 수광 소자로 진행되는 빛의 경로에 노리쇠가 빨라 후퇴하는 것에 비해 상대적으로 오랫동안 머물게 되어, 상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자들이 빛을 감지하는 시각의 차이는 커지게 될 것이다. 반대로, 노리쇠가 빨리 후퇴한다면, 상기 탄피가 제2 수광 소자로 진행되는 빛의 경로에 노리쇠가 천천히 후퇴하는 것에 비해 상대적으로 짧은 시간 머물게 되어, 상기 제1 수광 소자 및 상기 제2 수광 소자들이 빛을 감지하는 시각의 차이는 작아지게 될 것이다. 여기서, 탄피를 장전하기 위해 노리쇠를 후퇴하는 경우에는 노리쇠의 이동속도가 느리며, 격발하기 위해 노리쇠가 후퇴하는 경우에는 노리쇠의 이동속도가 빠르다.

상기 제어부는 제1 및 제2 수광 소자들로부터 제1 및 제2 감지 신호를 각각 수신하고, 수신된 제1 감지 신호에 대한 제1 감지 시각(t1) 및 제2 감지 신호에 대한 제2 감지 시각(t2)을 검출한 후, 제1 감지 시각과 제2 감지 시각의 차이값을 계산한다. 다음, 상기 차이값이 격발을 감지하기 위하여 사전에 설정된 기준값보다 작은 경우, 상기 제어부는 격발되었다고 판단하고 격발 신호를 생성하며, 격발 신호에 따라 레이저 빔 발사체를 구동하여 레이저 빔을 발사하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 제어부는 제1 수광 소자의 제1 감지 시간(t1)과 제2 수광 소자의 제2 감지 시간(t2)의 차이값에 따라 격발 여부를 판단함으로써, 사용자가 장전을 위하여 노리쇠를 후퇴시키는 경우에는 상기 차이값이 기준값보다 크게 되어 격발로 판단하지 않고 탄피를 장전하는 것으로 판단하게 된다. 따라서, 상기 제어부는 정확하게 격발 여부를 판단하게 되며, 탄피를 장전하는 것으로 판단하는 경우에는 레이저 빔을 발사하지 않도록 제어하게 된다.

본 발명에 따른 격발 감지 장치는 모의 화기에 장착되어 사용되는데, 상기 모의 화기로는 실화기와 동일한 형상의 모형 화기뿐만 아니라 레이저빔 발사체를 장착한 실화기도 사용될 수 있을 것이다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 격발 감지 장치는 실탄을 대신하여 레이저 빔을 발사하는 실화기 또는 모형 화기에 장착되어, 방아쇠의 움직임에 따른 격발 여부를 정확하게 판단하기 위하여 널리 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격발 감지 장치가 화기에 장착된 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격발 감지 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 격발 감지 장치의 동작을 설명하기 위하여, 각 상태를 순차적으로 도시한 개념도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 격발 감지 장치

100 : 하우징

110 : 탄피

120 : 발광 소자

130 : 제1 수광 소자

132 : 제2 수광 소자

140 : 제어부

Claims (3)

1. 레이저 빔을 발사하는 모의화기에 장착되어 격발 여부를 판단하는 격발 감지 장치에 있어서,

   상기 격발 감지 장치의 구성 부품들을 포함하여 상기 모의화기의 내부에 장착되는 하우징;

   노리쇠의 전면에 고정 장착되어 노리쇠와 함께 이동하는 탄피;

   상기 탄피의 외주면과 대향되는 위치의 하우징에 고정 배치되는 발광 소자;

   상기 발광 소자와의 사이에 탄피가 놓이도록 상기 발광 소자와 마주 보는 위치의 하우징에 고정 배치되며, 격발에 따라 탄피가 움직이는 방향과 일치되도록 하우징에 서로 일정 거리 이격되어 배치되며, 상기 발광 소자로부터의 광을 감지하여 감지 신호를 출력하는 제1 및 제2 수광 소자;

   상기 제1 및 제2 수광 소자들로부터 입력되는 감지 신호들을 이용하여 격발 여부를 판단하는 제어부;

   를 구비하는 광신호를 이용한 격발 감지 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수광 소자들로부터 감지 신호들로부터 제1 및 제2 감지 시각들을 검출하고, 검출된 제1 및 제2 감지 시각의 차이값을 계산하고, 계산된 차이값이 사전에 설정된 기준값보다 작으면 화기가 격발되었다고 판단하고, 상기 계산된 차이값이 사전에 설정된 기준값보다 크면 탄피를 장전하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 광신호를 이용한 격발 감지 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 감지 신호들을 이용하여 격발 여부를 판단하고, 격발되었다고 판단되면 레이저 빔 발사체를 구동하여 레이저 빔을 발사하는 것을 특징으로 하는 광신호를 이용한 격발 감지 장치.

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