KR101594023B1

KR101594023B1 - 레이저 광 사격 시스템

Info

Publication number: KR101594023B1
Application number: KR1020150124133A
Authority: KR
Inventors: 손진운
Original assignee: (주)벤포트
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2016-02-15
Also published as: EP3346224A1; US20180252491A1; JP6534779B2; JP2018527549A; EP3346224B1; US10907923B2; WO2017039302A1; EP3346224A4

Abstract

본 발명에 따른 사격 훈련 시스템은 레이저 광을 이용한 사격 훈련 시스템으로서, 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격과 같은 각종 사격훈련 영상을 사격 스크린에 투사하는 빔프로젝터와, 사용자의 조준과 격발에 따라 사격 스크린의 조준 지점에 소정의 레이저 광을 발사하는 사격장치와, 상기 사격 스크린 상에 발사된 레이저 광을 촬영하는 카메라 모듈과, 사격 스크린에 투사된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 레이저 광이 검출된 지점을 비교하여, 명중과 비명중을 구분하고 그에 따른 영상과 사운드를 출력하는 컴퓨터 장치와, 상기 사격장치의 격발여부와 격발 시간을 검출하는 컨트롤부를 포함하여 구성되며, 상기 컴퓨터 장치는 상기 컨트롤부를 통해 사격장치의 격발이 확인되면, 상기 카메라 모듈을 구동하여 발사된 레이저 광을 검출한다.
본 발명은 레이저 광을 이용하는 사격 훈련 시스템을 구현하여, 격발 시에 레이저 광이 조준된 지점에 나타나도록 함으로써, 명중여부를 확인할 수 있도록 하였다. 또한, 사용자가 자신의 영점 조준을 육안으로 확인할 수 있게 되어, 사격이 주는 심리적 효과와 속성을 그대로 재현시켰다.

Description

레이저 광 사격 시스템 {LASER BEAM SHOOTING SYSTEM}

본 발명은 사격 훈련 시스템에 관한 것으로서, 특히 레이저 광을 이용한 사격 훈련 시스템에 관한 것이다.

종래, 레이저 광을 이용한 사격술 훈련장치는 대체로 그 구성이 레이저 광 발사부와 레이저 광 수신부로 이루어져 있으며 특히 레이저 광 수신부와 관련한 발명이 주류를 이루고 있다.

종래 사격훈련장치의 레이저 광 수신부의 구조를 살펴보면, 레이저 광 발사기와 광 수신부가 일체로 구성되어 레이저 광이 표적에서 반사되도록 하거나(특허등록 제10-0403921호), 레이저 광 수신부를 전기적 검출장치로 구현하거나(특허출원 제10-2000-0025393호), 공기의 진동을 감지하는 파동 감지장치를 채용하거나(특허등록 제10-0377656호), 수광 다이오드로 레이저 광을 수신하는 방식(실용신안 등록 제20-0360730호) 등이 있다.

특히, 이들 종래 사격훈련장치 중, 수광 다이오드를 사용하는 방식은 응용 범위가 넓기는 하지만, 수십, 수백 개의 수광 다이오드를 격자 모양으로 배치해야 하므로 그 구성이 복잡하고 정상 동작하지 않는 수광 다이오드에 레이저 광이 조사되는 경우 광 검출의 오동작을 일으키고, 격자에 배치된 수광 다이오드 중 1개 혹은 일부가 정상 작동하지 않는 경우, 격자 전체를 바꾸어야 하는 비효율성의 문제가 있다.

또한, 수광 다이오드를 사용하는 방식은 특정한 파장의 레이저 광에 반응하는 수광 다이오드가 자연광(태양), 형광등, 백열등 등의 외란광에도 반영하여 오작동하는 문제점도 지적되고 있다.

또한, 종래 비가시 레이저를 사용하는 사격훈련장치의 경우, 사격자가 자신이 조준 및 발사한 지점을 확인할 수 없어, 영점 조준 및 조정이 불가능하며 레이저의 명중지점을 포착하지 못하거나 다른 지점이 명중지점으로 인식되는 경우 혹은 명중지점을 정밀하게 포착하지 못하는 문제들로 인해, 정밀성을 요구하는 사격훈련 시스템을 구현할 수 없었다.

본 발명의 목적은, 별도의 감지장치를 구비하지 않은 스크린에 사격훈련 영상을 투사하고 총기의 레이저 광을 격발하여, 목표물 사격훈련과 게임이 가능하도록 하는 레이저 광 사격 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 부가적인 특성 및 이점들은 아래의 설명에 기재될 것이며, 부분적으로는 상기 설명에 의해 명백해지거나 본 발명의 실행을 통해 숙지될 것이다. 본 발명의 목표 및 다른 이점들은 특히 아래 기재된 설명 및 부가된 도면뿐만 아니라 청구항에서 지적한 구조에 의해 구현될 것이다.

본 발명은 레이저 광을 이용하는 사격 훈련 시스템을 구현하여, 격발 시에 레이저 광이 조준된 지점에 나타나도록 함으로써, 명중여부를 확인할 수 있도록 하였다. 또한, 사용자가 자신의 영점 조준을 육안으로 확인할 수 있게 되어, 사격이 주는 심리적 효과와 속성을 그대로 재현시켰다.

본 발명은 또한, 카메라 모듈(400)에 레이저 필터(450)를 장착하여, 카메라 모듈(400)이 사격장 내부의 주변 광원들(예: 자연광(태양), 빔프로젝터의 광원, 형광등, 백열등 등)과 구분하여 총기의 레이저 광만을 인식하도록 함으로써, 레이저 광의 격발지점을 포착하지 못하거나, 다른 지점을 격발지점으로 인식하였던 종래의 오류를 해결하였고, 시스템의 성능과 신뢰성을 보다 향상시켰다.

도1은 본 발명에 따른 사격 훈련 시스템을 예시한 도면.
도2는 본 발명에 따른 컴퓨터 장치의 블록 구성도.
도3의 a)는 본 발명에 따른 사격장치의 블록 구성도.
도3의 b)는 본 발명에 따른 사격장치의 예시도.
도4는 본 발명에 따른 스크린 위치좌표를 나타낸 예시도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 사격 훈련 시스템은 레이저 광을 이용한 사격 훈련 시스템으로서,

클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격과 같은 각종 사격훈련 영상을 사격 스크린에 투사하는 빔프로젝터와, 사용자의 조준과 격발에 따라 사격 스크린의 조준 지점에 소정의 레이저 광을 발사하는 사격장치와, 상기 사격 스크린 상에 발사된 레이저 광을 촬영하는 카메라 모듈과, 사격 스크린에 투사된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 레이저 광이 검출된 지점을 비교하여, 명중과 비명중을 구분하고 그에 따른 영상과 사운드를 출력하는 컴퓨터 장치와, 상기 사격장치의 격발여부와 격발 시간을 검출하는 컨트롤부를 포함하여 구성되며, 상기 컴퓨터 장치는 상기 컨트롤부를 통해 사격장치의 격발이 확인되면, 상기 카메라 모듈을 구동하여 발사된 레이저 광을 검출한다.

바람직하게, 상기 컴퓨터 장치는, 상기 빔프로젝터를 통해, 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격과 같은 각종 사격훈련 영상을 출력하는 디스플레이부와, 명중과 비명중에 따라 각기 다른 사운드의 사격장치 격발음을 출력하는 음향출력 모듈과, 상기 컨트롤부로부터 검출된 정보를 수신하는 인터페이스부와, 상기 출력된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 레이저 광이 검출된 지점을 비교하여, 명중과 비명중을 구분하고 그에 따른 영상과 사운드를 출력하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제어부는, 사격훈련 영상을 제공하는 멀티미디어 모듈과, 상기 카메라 모듈이 촬영한 이미지를 스캔하여 레이저 광을 검출하는 레이저 광 인식부와, 상기 레이저 광이 검출된 지점의 좌표를 계산하여, 사격훈련 영상의 해당 지점에 격발된 형상을 표시하는 좌표 산출부와, 상기 검출된 레이저 광이 명중으로 판정되면, 상기 사격훈련 영상에 명중을 나타내는 영상과 사운드를 출력하는 명중 처리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 사격장치는, 특정 파장의 레이저 광을 투사하는 레이져 모듈과, 상기 레이져 모듈에 전원을 공급하는 전원부와, 방아쇠와 연결되어 격발에 따라 상기 레이져 모듈을 온오프시키는 스위치와, 레이저 광의 투사지점이 가늠쇠의 조준점과 일치하도록, 상기 레이저 모듈을 총열에 고정시키는 모듈 홀더부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 사격 훈련 시스템을 예시한 도면이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사격 훈련 시스템(100)은 레이저 광을 이용하여 사격게임과 사격훈련이 가능하도록 구현된 사격 시뮬레이션 시스템으로서, 크게, 컴퓨터 장치(200), 빔프로젝터(300), 카메라 모듈(400), 컨트롤부(500), 사격장치(600a, 600b)를 포함하여 구성된다.

상기 빔프로젝터(300)는 빛을 이용하여 슬라이드나 동영상 이미지 등을 스크린에 비추는 장치로서, 상기 컴퓨터 장치(200)에 연결되어 컴퓨터 장치(200)에서 제공하는 각종 사격훈련 영상(예: 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격 등의 훈련(게임) 프로그램)을 스크린(800)에 투사한다.

상기 빔프로젝터(300)의 바디 일측에는 고정 부재(350)가 구비된다.

사용자가 비록, 사격 스크린을 향해 격발(레이저 광을 발사)하더라도, 이는 단지 사격 스크린 상에 투사되고 있는 사격훈련 영상 위에 레이저 광이 오버랩된 것일 뿐, 사격 스크린에 별도의 감지장치를 구비하고 있지 않기 때문에 시스템(100)은 상기 격발지점(레이저 광의 검출지점)이 사격훈련의 목표지점을 명중했는지 여부를 알 수 없다.

상기 격발지점이 사격훈련의 목표지점에 명중했는지 여부를 시스템(100)이 판별할 수 있도록 하기 위해서는, 도4에 도시된 바와 같이, 레이저 광의 검출지점이 사격훈련 영상의 해당 지점에 정확히 표시되도록 카메라 모듈(400)에 잡힌 스크린(800) 상 각 지점의 위치좌표를 스크린(800)에 투사되는 사격프로그램 영상에 매핑시키는 작업(이하, '위치좌표 매핑'이라 한다)이 필요하다.

그리고, 상기 매핑된 위치좌표가 바뀌지 않도록, 스크린(800)을 촬영하는 카메라 모듈(400)의 상하좌우 각도와 스크린(800)에 사격훈련 영상을 투사하는 빔프로젝터(300)의 상하좌우 각도가 서로 고정되어 변하지 않도록 해야 한다.

고정 부재(350)는 위치좌표 매핑이 변하지 않도록 상기 카메라 모듈(400)와 빔프로젝터(300)를 서로 고정하여 움직이지 않도록 하는 부재이다.

본 발명은 상기 빔프로젝터(300)와 카메라 모듈(400)을 일체형으로 구성할 수 있으며, 이 경우 상기 고정 부재(350)는 불필요하다.

상기 사격장치(600a, 600b)는 사격훈련이나 게임용으로 사용 가능한 다양한 총기류를 채용할 수 있으며, 도3의 b)에 도시된 바와 같이 실제 총기와 동일한 사이즈와 무게를 갖도록 할 수도 있지만, 어린이나 여성의 편리한 사용을 위해 그 무게와 사이즈를 축소하고 경량화 할 수 있다. 도3의 b)는 본 발명에 따른 사격장치의 예시도이다.

사격장치(600a, 600b)는 정밀하고 정확한 사격훈련이 가능하도록 실제 총기와 동일한 지점에 가늠자와 가늠쇠를 구비하며, 사용자의 조준과 격발에 따라 사격 스크린(800)의 조준 지점에 소정의 레이저 광을 발사한다.

상기 카메라 모듈(400)은 상기 사격 스크린 상에 발사된 레이저 광을 촬영한다.

카메라 모듈(400)은 자연광(태양), 빔프로젝터의 광원, 형광등, 백열등과 같은 주변의 광원으로부터, 650±5nm대의 파장의 적색 레이저 광만을 검출하는 레이저 필터(450)를 포함하여 구성된다.

상기 레이저 필터(450)는 카메라 렌즈보다 약간 큰 사이즈의 캡(필터 캡)에 끼운 후, 탈착식으로 카메라의 렌즈부위에 결합하는 것이 바람직하다. 사격 시에는 상기 필터 캡을 카메라 렌즈에 착용시켜 적색 레이저 광만을 인식하도록 하고, 위치좌표 매핑을 설정하나 시스템의 설정정보를 변경할 때는 상기 필터 캡을 카메라 렌즈로부터 제거한 후 작업을 수행한다.

카메라 모듈(400)에 레이저 필터(450)를 장착하지 않는 경우, 사격장 내부의 주변 광원들(예: 자연광(태양), 빔프로젝터의 광원, 형광등, 백열등 등)과 레이저의 적색 빛을 구분할 수 없으며, 이에 따라 레이저 광의 격발지점을 포착하지 못하거나, 다른 지점이 격발지점으로 인식되는 오류를 일으키게 되어 시스템 성능의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제가 발생하게 된다.

상기 컨트롤부(500)는 상기 사격장치의 격발여부와 격발 시간을 검출한다.

컨트롤부(500)는 사용자가 사격 모드(예: 1인용 모드 or 2인용 모드)를 선택할 수 있도록 2개의 모드 선택버튼을 구비한다. 또한, 사격장치(600a, 600b) 측에 전원을 공급한다.

목표물을 조준하던 사용자가 사격장치(600a or 600b)의 방아쇠를 당겨 격발이 이루어지면, 컨트롤부(500)는 이를 감지하고 컴퓨터 장치(200)측에 그 감지된 정보(예: 사격장치의 격발여부와 격발 시간정보)를 전달한다.

본 예시에서는 설명의 편의를 위해, 사격 모드를 1인용과 2인용 모드로만 설명하였지만, 군부대 훈련용으로도 사용 가능하며, 전투훈련이나 분대전투 사격훈련을 위해 4인용이나 9인용 모드를 제공할 수 있다. 그리고 그외에도 다양한 인원수의 사격모드를 제공할 수 있다.

상기 컴퓨터 장치(200)는 상기 컨트롤부(500)를 통해 사격장치(600a or 600b)의 격발이 확인되면, 상기 카메라 모듈(400)을 구동하여 발사된 레이저 광을 검출(촬영)한다.

컴퓨터 장치(200)는 사격 스크린에 투사된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 촬영된 레이저 광의 검출지점을 비교하여, 명중과 비명중을 구분하고 그에 따른 영상과 사운드를 사격 스크린(800) 상에 출력한다.

도2는 본 발명에 따른 컴퓨터 장치의 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 컴퓨터 장치(200)는 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 테블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터(notebook computer), PDA(Personal Digital Assistants) 등과 같은 단말기일 수 있다.

도2를 참조하여, 기능 및 H/W적 관점에서 컴퓨터 장치(200)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

컴퓨터 장치(200)는 통신부(210), A/V(Audio/Video) 입력부(220), 사용자 입력부(230), 센싱부(240), 출력부(250), 메모리(260), 인터페이스부(270), 제어부(280) 및 전원 공급부(290) 등의 구성요소들을 포함할 수 있다.

상기 통신부(210)는 컴퓨터 장치(200)와 통신 시스템 간의 통신, 또는 컴퓨터 장치(200)와 컴퓨터 장치(200)가 위치한 네트웍 간의 통신을 수행하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다.

상기 A/V(Audio/Video) 입력부(220)는 오디오 신호 또는 비디오 신호입력을 위한 것으로, 카메라 모듈(400)를 통해 촬영된 정지영상이나 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

상기 사용자 입력부(230)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 상기 사용자 입력부(230)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

상기 센싱부(240)는 컴퓨터 장치(200)의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 컴퓨터 장치(200)의 현 상태를 감지하여 컴퓨터 장치(200)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 전원공급부(290)의 전원공급 여부와 인터페이스부(270)의 외부기기 결합여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.

또한, 상기 인터페이스부(270)는 컴퓨터 장치(200)가 외부 크래들(cradle, 예: 컨트롤부(500))과 연결될 때 상기 컨트롤부(500)의 전원이 컴퓨터 장치(200)로부터 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 컨트롤부(500)에서 입력되는 각종 정보(예: 격발에 관련된 정보 혹은 모드에 관련된 정보)가 컴퓨터 장치(200)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 컨트롤부(500)로부터 입력되는 각종 정보 또는 전원은 상기 컴퓨터 장치(200)가 상기 컨트롤부(500)에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

상기 출력부(250)는 시각 또는 청각과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(251), 음향출력 모듈(252) 등이 이에 포함될 수 있다.

상기 디스플레이부(251)는 컴퓨터 장치(200)에서 처리되는 정보(예: 각종 사격훈련 영상)를 표시(출력)한다. 예를 들어 컴퓨터 장치(200)가 제공하는 각종 사격훈련 영상(예: 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격 등의 훈련(게임) 프로그램)과 그에 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다.

디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함한다. 본 발명에 따른 컴퓨터 장치(200)는 별도의 디스플레이 패널을 구비하지 않고, 빔프로젝터(300)를 통해 각종 정보들을 표시할 수 있다. 즉, 별도의 디스플레이 장치없이, 컴퓨터 장치(200)에서 처리되는 각종 정보, 사격훈련 영상(예: 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격 등의 훈련(게임) 프로그램), 그리고 그에 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 상기 스크린(800)에 표시할 수 있다.

상기 음향출력 모듈(252)는 통신부(210)로부터 수신되거나 메모리(260)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 또한, 음향출력 모듈(252)는 사격 훈련 프로그램이 출력하는 각종 사운드 또는 효과음을 출력하며, 레이저 광의 명중 및 비명중에 따른 음향신호를 출력한다.

이러한 음향출력 모듈(252)에는 리시버(Receiver), 스피커 (speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있으며, 사격장에 설치된 외부 스피커 장치와 연동하여 각종 사운드 또는 효과음을 출력할 수 있다.

상기 메모리(260)는 제어부(280)의 처리 및 제어를 위한 프로그램(예: 사격훈련(게임) 프로그램 등)이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 사용자들의 사격결과 정보, 정지영상, 동영상 등)을 저장할 수 있다.

메모리(260)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programm-able Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체, 혹은 웹 상의 가상 메모리나 클라우드 저장매체를 포함할 수 있다.

상기 전원 공급부(290)는 제어부(280)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

상기 제어부(280)는 컴퓨터의 각 구성요소(210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 290)와 연동하여, 컴퓨터의 동작을 제어한다.

제어부(280)는 상기 컨트롤부(500)를 통해 사격장치(600a or 600b)의 격발이 확인되면, 상기 카메라 모듈(400)을 구동하여 스크린(800)에 투사된 레이저 광을 검출(촬영)한다.

2인용 사격모드의 경우, 제어부(280)는 격발이 이루어질 때마다 카메라 모듈(400)을 구동하여 스크린(800)에 투사된 레이저 광을 검출(촬영)하므로, 격발의 시간차에 따라 어느 사격장치에서 격발이 이루어졌는지 구분하고, 사격장치 별로 각기 다른 형상이나 색상으로 사격훈련 영상의 격발 지점을 표시한다.

그리고, 스크린(800)에 투사된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 촬영된 레이저 광의 검출지점을 비교하여, 명중과 비명중을 분석하고, 분석결과(예: 명중 or 비명중)에 따른 영상과 사운드를 스크린(800)과 스피커를 통해 출력한다.

상기 제어부(280)는 도2에 도시된 바와 같이, 멀티미디어 모듈(281), 좌표 산출부(283), 레이저광 인식부(285), 명중 처리부(287)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 멀티미디어 모듈(281)은 제어부(280) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(280)와 별도로 구현될 수도 있다.

멀티미디어 모듈(281)은 사격훈련과 사격게임을 병행할 수 있는 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격 등의 사격 시뮬레이션 영상을 제공한다. 사용자는 사격 시뮬레이션 영상을 통해, 사격 시뮬레이션의 종류(예: 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격 등), 레벨(예: 이지(easy) or 하드(hard) 등), 그리고 모드(예: 1인용 or 2인용 등)를 선택하고 그에 따른 사격훈련이나 사격게임을 진행할 수 있다.

상기 레이저 광 인식부(285)는 상기 카메라 모듈(400)이 구동하여 상기 스크린(800)에 투사된 레이저 광을 촬영하면, 그 촬영된 이미지를 스캔하여 적색의 레이저 광을 검출한다.

상기 레이저 광 인식부(285)는 목표물(타겟) 사격을 위해 격발된 레이저 광을 검출하는 것은 물론, 원하는 항목 선택을 위해 격발된 레이저 광을 검출한다.

본 발명에 따른 사용자는, 사격 시뮬레이션의 종류(예: 클레이 사격, 실거리 사격, 타겟 사격 등), 사격의 난이도 레벨(예: 이지(easy) or 하드(hard) 등), 그리고 모드(예: 1인용 or 2인용 등)를 선택할 수 있는 사격 시뮬레이션 영상화면이 상기 스크린(800)에 출력(투사)되면, 사격장치(600a or 600b)를 원하는 지점(예: 선택버튼)에 조준하여 격발하는 것으로서 해당 항목을 선택할 수 있다.

예를 들어, 사격의 난이도 레벨(예: 이지(easy) or 하드(hard) 등)을 선택하는 경우, 해당 영상화면이 상기 스크린(800)에 출력(투사)되고, 사용자가 '이지(easy)'선택버튼을 조준하여 격발하면, 상기 카메라 모듈(400)이 구동하여 상기 스크린(800)에 투사된 레이저 광을 촬영하게 되고, 레이저 광 인식부(285)는 그 촬영된 이미지를 스캔하여, 이미지 일측(예: '이지(easy)'선택버튼 상)에 투사된 레이저 광을 검출한다.

상기 좌표 산출부(283)는 레이저 광이 검출된 지점의 좌표를 계산하여, 사격훈련 영상의 해당 지점에 격발된 형상을 표시한다. 또한, '위치좌표 매핑'작업을 수행한다. 2인용 사격모드의 경우, 좌표 산출부(283)는 사격장치(600a, 600b) 별로 각기 다른 형상이나 색상으로 격발된 형상을 표시한다.

본 발명은, 격발지점(레이저 광을 발사지점)이 사격훈련의 목표지점과 일치하는지, 즉 목표지점을 명중했는지 여부를 시스템(100)이 확인할 수 있도록, '위치좌표 매핑'작업을 수행한다.

위치좌표 매핑을 위해, 제어부(280)가 우선, 도4에 도시된 바와 같은 위치좌표를 스크린(800)에 투사하면, 사용자는 가로세로 교차점에 레이저 광을 투사하고 해당 교차점의 좌표명(A~T)을 입력한다. 그러면, 상기 카메라 모듈(400)이 구동하여 상기 교차점에 투사된 레이저 광을 촬영하고, 레이저 광 인식부(285)가 그 촬영된 이미지를 스캔하여 레이저 광을 검출한다.

그리고, 상기 좌표 산출부(283)는 레이저 광이 검출된 지점의 좌표를 사격훈련 영상의 해당 지점에 매핑한다.

이러한 작업은 A부터 T의 교차점까지 반복 수행되며, 이 작업을 통해 좌표 산출부(283)는 상기 스크린(800)에 투사된 도4의 위치좌표(A~T) 모두를 사격훈련 영상의 해당 지점에 매핑한다. 도4는 본 발명에 따른 스크린 위치좌표를 나타낸 예시도이다.

상기 위치좌표의 개수는 사격훈련 영상의 정밀도에 비례한다. 도4는 20개의 위치좌표(A~T)를 예시하였으나, 본 발명은 25개로 늘린 위치좌표(A~Y)를 사용할 수 있으며, 또한 30개나 35개 혹은 그 이상으로 위치좌표(A~Y)를 늘려 높은 정밀도의 사격훈련 영상을 구현할 수 있다.

상기 명중 처리부(287)는 스크린(800)에 투사된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 레이저 광의 검출지점을 비교하여, 사용자의 격발이 명중됐는지 여부를 판정한다. 사용자의 격발이 명중된 것으로 판정된 경우, 명중 처리부(287)는, 사용자가 알 수 있도록 명중에 해당하는 영상과 사운드를 스크린(800)과 스피커에 출력한다.

본 발명에 따른 제어부(280)는 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 제어부(280)는 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 제어부(280) 자체로 구현될 수 있다.

도3의 a)는 본 발명에 따른 사격장치의 블록 구성도이다.

도3의 a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사격장치(600a, 600b)는 내부에 레이져 모듈(660), 전원부(620), 스위치(640), 모듈 홀더부(680)를 포함하여 구성되며, 사용자의 조준과 격발에 따라 사격 스크린(800)의 조준 지점에 소정의 레이저 광을 발사한다.

상기 레이저 모듈(660)은 650±5nm대 파장의 적색 레이저 광을 투사한다.

상기 전원부(620)는 상기 레이져 모듈(660)에 전원을 공급한다.

상기 스위치(640)는 방아쇠와 연결되며, 평상 시에는 상기 레이져 모듈(660)에 공급되는 전원을 차단하였다가, 방아쇠를 당겨 격발이 이루어지면 레이져 모듈(660)에 전원공급을 허용하여 상기 레이져 모듈(660)을 작동시킨다.

상기 모듈 홀더부(680)는 레이저 광의 투사지점이 가늠쇠의 조준점과 일치하도록, 상기 레이저 모듈(660)을 총열에 고정시킨다. 사용자는 모듈 홀더부(680)를 조작하여, 레이저 광의 투사지점이 가늠쇠의 조준점과 일치하도록 맞춘다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상, 기술된 바와 같이, 본 발명은 레이저 광을 이용하는 사격 훈련 시스템을 구현하여, 격발 시에 레이저 광이 조준된 지점에 나타나도록 함으로써, 명중여부를 확인할 수 있도록 하였다. 또한, 사용자가 자신의 영점 조준을 육안으로 확인할 수 있게 되어, 사격이 주는 심리적 효과와 속성을 그대로 재현시켰다.

100 : 사격 훈련 시스템
200 : 컴퓨터 장치 210 : 통신부
220 : A/V(Audio/Video) 입력부 230 : 사용자 입력부
240 : 센싱부 250 : 출력부
260 : 메모리 270 : 인터페이스부
280 : 제어부 290 : 전원 공급부
300 : 빔프로젝터 350 : 고정부재
400 : 카메라 모듈 450 : 레이저 필터
500 : 컨트롤부 600a, 600b : 사격장치
800 : 사격 스크린

Claims

레이저 광을 이용한 사격 훈련 시스템에 있어서,
사격을 위한 훈련 영상을 사격 스크린에 투사하는 빔프로젝터(300)와,
사용자의 조준과 격발에 따라 사격 스크린의 조준 지점에 소정의 레이저 광을 발사하는 사격장치(600)와,
상기 사격 스크린 상에 발사된 레이저 광을 촬영하는 카메라 모듈(400)과,
사격 스크린에 투사된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 레이저 광이 검출된 지점을 비교하여, 명중과 비명중을 구분하고 그에 따른 영상과 사운드를 출력하는 컴퓨터 장치(200)와,
상기 사격장치의 격발여부와 격발 시간을 검출하는 장치로서, 사용자가 1인용과 다인용 모드를 선택할 수 있도록 선택버튼을 구비하고, 다인용 모드가 선택된 경우, 사격장치 별 격발여부와 격발된 시간을 각각 검출하는 컨트롤부(500)를 포함하여 구성되며,
상기 컴퓨터 장치(200)는 상기 컨트롤부를 통해 사격장치의 격발이 확인되면, 상기 카메라 모듈을 구동하여 발사된 레이저 광을 검출하며,

상기 컴퓨터 장치(200)는,
상기 빔프로젝터를 통해, 사격을 위한 훈련 영상을 출력하는 디스플레이부(251)와,
명중과 비명중에 따라 각기 다른 사운드의 사격장치 격발음을 출력하는 음향출력 모듈(252)과,
상기 컨트롤부(500)로부터 검출된 정보를 수신하는 인터페이스부(270)와,
상기 출력된 사격훈련 영상의 타겟영역과 상기 레이저 광이 검출된 지점을 비교하여, 명중과 비명중을 구분하고 그에 따른 영상과 사운드를 출력하는 제어부(280)를 포함하여 구성되며,

상기 제어부(280)는
사격훈련 영상을 제공하는 멀티미디어 모듈(281)과,
상기 카메라 모듈(400)이 촬영한 이미지를 스캔하여 레이저 광을 검출하는 레이저 광 인식부(285)와,
상기 레이저 광이 검출된 지점의 좌표를 계산하여, 사격훈련 영상의 해당 지점에 격발된 형상을 표시하는 좌표 산출부(283)와,
상기 검출된 레이저 광이 명중으로 판정되면, 상기 사격훈련 영상에 명중을 나타내는 영상과 사운드를 출력하는 명중 처리부(287)를 포함하여 구성되며,

상기 사격장치(600)는
탄두가 배출되는 경로를 따라 총열 내부로 삽입/고정되어, 특정 파장의 레이저 광을 투사하는 레이져 모듈(660)과,
상기 레이져 모듈에 전원을 공급하는 전원부(620)와,
방아쇠와 연결되어 격발에 따라 상기 레이져 모듈을 온오프시키는 스위치(640)와,
레이저 광의 투사지점이 가늠쇠의 조준점과 일치하도록, 상기 레이저 모듈을 총열에 고정시키는 모듈 홀더부(680)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사격 훈련 시스템.
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제1항에 있어서, 상기 카메라 모듈(400)은
자연광(태양), 빔프로젝터의 광원, 형광등, 백열등과 같은 주변 광으로부터, 특정한 파장의 레이저 광만을 검출하는 레이저 필터(450)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사격 훈련 시스템.
제1항에 있어서.
레이저 광의 검출지점이 사격훈련 영상의 해당 지점에 정확히 표시되도록 하는 위치좌표 매핑이 일단 설정되면, 매핑된 위치좌표가 바뀌지 않도록 카메라 모듈(400)과 빔프로젝터(300)를 서로 고정하여 움직이지 않도록 하는 고정 부재(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사격 훈련 시스템.
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제1항에 있어서. 상기 컴퓨터 장치(200)는
다인용 모드의 경우, 격발시간을 참조하여 어느 사격장치에서 격발이 이루어졌는지 구분하고, 사격장치 별로 각기 다른 형상이나 색상으로 사격훈련 영상의 격발 지점을 표시하는 것을 특징으로 하는 사격 훈련 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 레이져 모듈(660)은,
650±5nm대의 적색 광을 투사하는 것을 특징으로 하는 사격 훈련 시스템.