KR102587927B1

KR102587927B1 - 사격분석방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102587927B1
Application number: KR1020210006288A
Authority: KR
Inventors: 이병찬
Original assignee: 주식회사 아이넥스
Priority date: 2021-01-15
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2023-10-12
Also published as: KR20220103541A

Abstract

사격분석방법 및 그 장치가 개시된다. 사격분석장치는 총기에 부착된 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하고, 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 총기의 움직임을 파악한 후, 총기의 격발이 감지되면 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악한다.

Description

사격분석방법 및 그 장치{Shooting analysis method and apparatus therefor}

본 발명의 실시 예는 사격 훈련에 사용할 수 있는 사격분석방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래에 가상현실(VR) 또는 증강현실(AR)을 이용한 모의 사격 훈련 방법이 존재한다. 이러한 모의 사격 훈련은 격발시점의 총기 방향 등을 고려하여 가상의 총알이 가상의 표적에 명중하는지 여부를 컴퓨터 계산을 통해 파악한다. 그러나 모의 사격 훈련은 가상현실이나 증강현실의 구현을 위한 별도의 장비 등이 필요할 뿐만 아니라 실제 총기의 실탄 발사시 발생하는 진동 등을 정확하게 반영하지 못하는 한계가 있다.

본 발명의 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 가상현실이나 증강현실뿐만 아니라 실제 사격 훈련 환경에서 사격 자세 등을 교정할 수 있도록 격발시점 전후의 총기의 움직임을 파악하여 제공하는 사격분석방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법의 일 예는, 총기에 부착된 센싱장치를 이용한 사격분석방법에 있어서, 상기 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임을 파악하는 단계; 상기 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하는 단계; 및 상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악하는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석장치의 일 예는, 총기에 부착된 센싱장치와 통신하는 통신부; 상기 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하는 격발파악부; 상기 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임을 파악하는 움직임파악부; 및 상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악하는 사출방향파악부;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 총기에 부착된 센싱장치를 이용하여 총알의 사출방향을 파악할 수 있다. 다른 실시 예로, 총기에 부착된 센싱장치를 이용하여 격발시점 전후의 총기의 움직임을 파악하여 제공할 수 있다. 또 다른 실시 예로, 격발시점의 총기의 움직임을 기초로 사격 자세에 대한 피드백 정보를 제공할 수 있다. 또한, 센싱장치는 총기에 탈부착 가능한 형태로 구현되어 필요한 경우에만 총기에 부착하여 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법이 적용되는 전체 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센싱장치의 일 예의 형상을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 센싱장치의 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석장치의 일 예의 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석장치의 다른 예의 구성을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 총기의 움직임 거리를 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 총기의 움직임을 표시한 그래프의 일 예를 도시한 도면,
도 8a 및 도 8b은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석결과를 표시한 화면의 일 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 총기의 움직임을 기초로 피드백정보를 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법의 일 예를 도시한 흐름도, 그리고,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법의 다른 예를 도시한 흐름도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법 및 그 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법이 적용되는 전체 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 사격분석장치(120)는 총기(100)에 부착된 센싱장치(100)와 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 연결된다. 본 실시 예는 무선 연결의 일 예를 도시하고 있다.

사격분석장치(120)는 일반 컴퓨터나 스마트폰, 서버 등으로 구현될 수 있다. 다른 실시 예로, 사격분석장치(120)는 센싱장치(100)의 일부로 구현되거나 총기(110)에 탈부착될 수 있는 다양한 형태로 구현되어 총기(110)에 부착하여 사용할 수 있다. 또 다른 실시 예로, 사격분석장치(120)는 사용자나 기타 장비에 탈부착할 수 있는 형태(예를 들어, 헬멧에 부착되는 형태, 손목밴드 형태, 옷에 부착되는 형태 등)로 구현될 수도 있다.

사격분석장치(120)는 인체측정센서(130)와 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 연결될 수 있다. 인체측정센서(130)는 사격 훈련자의 몸에 부착되어 각종 생체신호(예를 들어, 맥박, 체온 등)를 측정하는 장치이다. 인체측정센서(130)는 스마트와치 등과 같이 종래의 다양한 스마트 기기 형태로 구현될 수 있다. 실시 예에 따라 인체측정센서(130)는 생략될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 센싱장치의 일 예의 형상을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 센싱장치(100)는 본체(200)와 체결부(210)를 포함한다. 센싱장치(100)는 체결부(210)를 통해 다양한 종류의 총기(예를 들어, 권총, 소총 등의 실제 총기류 또는 AR이나 VR 등의 각종 게임용 총기류 등)에 탈부착될 수 있다. 본 실시 예는 체결부(210)의 일 예로 총기의 아래 부분에 끼울 수 있는 레일 형태를 제시하고 있으나, 이 외에도 종래의 다양한 체결수단(예를 들어, 자석, 나사 등)이 본 실시 예에 적용될 수 있다. 도 2의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예일 뿐 센싱장치(100)의 형상이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어, 센싱장치(100)는 탈부착 가능한 형태가 아닌 총기에 고정된 형태로 구현될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 센싱장치의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 센싱장치(100)는 움직임센서(300), 진동센서(310) 및 통신부(320)를 포함한다. 센싱장치는 실시 예에 따라 이동감지센서(330)를 더 포함할 수 있다.

움직임센서(300)는 센싱장치(100)의 움직임을 측정하는 센서로서, 가속도센서(302), 자이로센서(304) 및 지자기 센서(306) 중 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있다. 예를들어, 움직임센서(300)는 가속도센서(302), 자이로센서(304) 및 지자기 센서(306)를 모두 포함하는 9축 센서 모듈로 구현되어, 센싱장치(100)의 움직임 각도, 거리 또는 방향 등을 파악하여 출력할 수 있다.

진동센서(310)는 센싱장치(100)의 진동을 감지하는 센서이다. 센싱장치(100)는 일반 총기에 부착될 뿐 총기 자체와 유무선 통신으로 연결되어 있지 않으므로 총기로부터 격발 유무에 대한 정보를 수신할 수 없다. 따라서 총기의 격발 유무와 격발 시점을 파악하기 위하여 본 실시 예는 진동센서(310)를 이용한다. 예를 들어, 총기가 격발될 때 총기에 강한 진동이 발생하므로, 진동센서(310)를 통해 일정 크기 이상의 진동이 감지하면 총기가 격발되었다고 판단할 수 있다.

이동감지센서(330)는 총열의 끝에서 총알의 사출여부를 감지한다. 이동감지센서는 이동을 감지할 수 있는 레이저센서 등 종래의 다양한 센서로 구현될 수 있다. 이동감지센서(330)는 진동센서(310)에 의해 일정 크기 이상의 진동이 감지되는 경우에만 동작하거나 항상 동작상태일 수 있다. 이동감지센서(330)를 이용하여 이후 살펴볼 총기별 총알의 총열통과 소요시간을 파악할 수 있다. 이동감지센서(330)는 실시 예에 따라 생략될 수 있다.

통신부(320)는 사격분석장치(120)에 움직임센서(300) 및 진동센서(310)에 의해 측정된 값을 전송한다. 통신부(320)는 일정 시간 간격(예를 들어, 수ms)으로 움직임센서(300) 및/또는 진동센서(310)의 값을 전송할 수 있다. 다른 예로, 통신부(320)는 움직임센서(300)의 센싱값을 연속하여 일정 시간 간격으로 전송하되, 진동센서(310)의 값은 진동센서(310)에 의해 파악된 진동 크기가 일정 이상인 경우에만 진동발생정보(예를 들어, 진동센서의 측정값 또는 일정 이상의 진동이 발생하였음을 나타내는 정보)를 전송할 수 있다. 다른 실시 예로, 통신부(320)는 이동감지센서(330)에 의해 총열 끝에서 총알의 통과가 감지되면 이를 사격분석장치(120)에 전송할 수 있다. 이 외에도, 각 센서의 센싱값을 전송하는 주기나 방법 등은 다양하게 변형 가능하다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석장치의 일 예의 구성을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 사격분석장치(120)는 격발감지부(400), 움직임파악부(410), 움직임표시부(420), 피드백부(430) 및 통신부(440)를 포함한다. 다른 실시 예로, 피드백부(430)는 생략될 수 있다.

격발감지부(400)는 센싱장치(100)의 진동센서(310)를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 총기의 격발 여부를 파악한다. 예를 들어, 센싱장치(100)가 일정시간 간격으로 연속하여 진동센서(310)의 측정값을 전송하는 경우에, 격발감지부(400)는 그 측정값이 기 정의된 일정 크기 이상이면 총기 격발이 있다고 판단할 수 있다. 다른 예로, 진동센서(310)의 측정값을 계속 전송하지 않고 진동센서(310)에 의해 파악된 진동크기가 기 정의된 일정 크기 이상인 경우에만 센싱장치(100)가 진동발생정보를 전송하면, 격발감지부(400)는 진동발생정보의 수신을 통해 격발이 발생하였음을 알 수 있다.

움직임파악부(410)는 센싱장치(100)의 움직임센서(300)에 의해 측정된 센싱값을 기초로 총기의 움직임을 파악한다. 센싱장치(100)가 총기(110)에 부착되어 있으므로 센싱장치(100)의 움직임을 통해 총기(110)의 움직임을 파악할 수 있다. 일 예로, 움직임파악부(410)는 센싱장치(100)의 3차원 좌표와 3차원 각도 등을 파악하여 총기의 움직임을 파악할 수 있다.

총기의 3차원 좌표의 변화를 파악하기 위하여 센싱장치(100)의 3차원 좌표의 움직임을 파악할 수 있다. 그러나 일반적으로 사격시 총기 자체의 이동보다 총기의 각도변화가 명중률에 많은 영향을 미치므로, 움직임파악부(410)는 3차원 좌표의 이동 파악 없이 총기의 움직임 각도를 기초로 총구의 움직임 거리를 파악하여 사격 자세 등을 분석할 수 있으며, 이에 대한 예가 도 6에 도시되어 있다. 물론, 움직임파악부(410)는 센싱장치의 3차원 좌표의 변화와 각도의 변화를 동시에 고려하여 총기의 움직임을 파악할 수도 있다.

움직임표시부(420)는 격발감지부(400)에 의해 격발이 감지되면 움직임파악부(410)에 의해 파악된 격발 전후의 총기 움직임을 표시한다. 움직임표시부(420)는 총기 움직임을 그래프 형태로 표시할 수 있으며, 그 일 예가 도 7에 도시되어 있다.

다른 실시 예로, 움직임표시부(420)는 기 정의된 횟수(예를 들어, 20번)의 격발에 대한 총기 움직임을 순차적으로 표시하거나 이를 한꺼번에 표시할 수 있다. 예를 들어, 움직임표시부(420)는 20번의 격발시 각각 파악된 총기 움직임을 모두 도 7의 그래프에 한꺼번에 표시할 수 있다. 또 다른 실시 예로, 움직임표시부(420)는 총기의 움직임과 인체측정센서(130)에 의해 측정된 맥박 등의 생체신호를 함께 표시할 수 있다.

피드백부(430)는 격발 전후의 총기 움직임을 기초로 사격자세 교정을 위한 피드백정보를 생성하여 제공한다. 예를 들어, 격발시 눈을 감는 경우, 격발시 호흡을 참지않는 경우 또는 총기를 느슨하게 잡은 경우 등에 나타내는 격발 전후의 총기 움직임 패턴은 서로 다를 수 있다. 피드백부(430)는 총기 움직임이 기 정의된 움직임 패턴 중 어느 패턴과 유사한지 파악하여 자세 교정을 위한 피드백 정보를 제공할 수 있으며, 이에 대한 예가 도 9에 도시되어 있다.

통신부(440)는 센싱장치(100)와 유선 또는 무선 통신을 통해 각종 필요한 정보(예를 들어, 센싱값 등)를 송수신한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석장치의 다른 예의 구성을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 사격분석장치(120)는 격발감지부(500), 움직임파악부(510), 사출방향파악부(520), 움직임표시부(530), 피드백부(540) 및 통신부(550)를 포함한다. 다른 실시 예로, 움직임표시부(530) 및/또는 피드백부(540)는 생략될 수 있다.

격발감지부(500), 움직임파악부(510), 피드백부(540) 및 통신부(550)는 도 4에서 설명한 구성과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

사출방향파악부(520)는 움직임파악부(510)에 의해 파악된 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악한다. 총알은 방아쇠가 당겨진 후일정 길이의 총열을 지나 사출되므로, 방아쇠를 당길 때의 총기의 방향과 총알이 총열에서 나갈 때의 총기의 방향이 서로 다를 수 있다. 따라서 사출방향파악부(520)는 총알의 사출방향을 보다 정확하게 파악하기 위하여 격발시점이 아니라 총알이 총열 끝을 통과하는 시점에서 총기의 움직임을 이용하여 사출방향을 파악한다. 예를 들어, 사출방향파악부(520)는 총알이 총열 끝을 통과하는 사출시점에서 총기의 움직임(예를 들어, 총기(즉, 센싱장치)의 움직임 거리 또는 각도)을 이용하여 총알의 사출방향을 파악할 수 있다.

총알이 총열 끝을 통과하는 사출시점은 다양한 방법으로 파악할 수 있다.

일 실시 예로, 사출방향파악부(520)는 총기별 격발시점부터 총알이 총열의 끝을 통과하는 시점까지 소요되는 시간을 포함하는 총열통과시간정보를 미리 정의하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 센싱장치(100)의 진동센서(310)에 의해 파악된 격발시점과 이동감지센서(330)에 의해 총알이 총열끝에서 감지된 시점 사이의 시간간격을 총기별로 파악하여 총기별 총열통과시간정보를 생성하여 저장할 수 있다. 이 외에도 격발 감지시점으로부터 총알이 총구를 지날 때까지 걸린 시간을 종래의 다양한 실험방법으로 파악하여 총기별 총열통과시간을 저장할 수 있다.

사출방향파악부(520)는 사격분석할 총기의 종류를 선택할 수 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사출방향파악부(520)는 사용자로부터 총기의 종류를 선택받으면 해당 총기에 해당하는 총열통과시간정보를 검색하여 파악할 수 있다. 사출방향파악부(520)는 격발 감지부(500)에 의해 격발이 감지되면 해당 초기에 대한 총열통과시간정보를 이용하여 총알이 총구를 지나는 시점의 총기 움직임을 파악할 수 있다. 즉, 사출방향파악부(520)는 격발시점에 해당 총기의 총열통과 소요시간을 더하여 사출시점을 파악한 후 해당 사출시점에서의 총기 움직임(움직임 거리 또는 각도 등)을 사출방향으로 파악할 수 있다.

다른 실시 예로, 사출방향파악부(520)는 총열 끝에 위치한 이동감지센서(330)를 이용하여 총알이 총열 끝을 통과하는 사출시점을 파악하고, 사출시점에서 총기의 움직임을 이용하여 사출방향을 파악할 수 있다.

움직임표시부(530)는 총기의 사출방향을 그래프 등에 표시할 수 있다. 예를 들어, 움직임표시부(530)는 격발이 감지되는 시점 또는 그 전후의 일정 시점에 파악된 상기 총기의 위치를 2차원 그래프의 원점으로 결정하고, 총알이 총열을 통과하는 시점에 파악된 총기의 위치(원점으로부터의 상대적 움직임 거리 또는 각도 등)를 원점을 기준으로 2차원 그래프에 표시할 수 있다. 다른 실시 예로, 움직임표시부(530)는 도 4에서 살핀 총기의 움직임 등을 총알의 사출방향과 함께 표시할 수 있다. 사출방향과 총기의 움직임을 함께 그래프로 표시한 예가 도 7에 도시되어 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 총기의 움직임 거리를 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 사격분석장치(120)는 센싱장치(100)로부터 수신한 움직임센서(300)의 센싱값을 기초로 총기의 각도를 파악한다. 예를 들어, 사격분석장치(120)는 움직임센서(300)의 센싱값을 기초로 총기(600,650)의 수직방향의 움직임 각도와 수평방향의 움직임 각도를 파악할 수 있다.

일반적으로 소총의 경우 어깨에 부착하여 사격하므로, 사격시 소총은 총구의 반대쪽 끝을 중심으로 상하 또는 좌우로 움직인다. 따라서 사격시 총기는 총구의 반대쪽 끝을 원점으로 상하 및/또는 좌우로 이동하는 것으로 간주할 수 있다. 본 실시 예는 설명의 편의를 위하여 총기(600,650)의 각도가 각각 0도 및 Θ도인 두 가지 경우를 도시하여 설명한다. 또한 실제 사격시 총기의 움직임 각도가 크지 않지만 본 실시 예는 이해를 돕기 위하여 총기의 움직임 각도의 변화가 큰 경우를 가정하여 설명한다.

총기(600,650)의 길이가 L이고 총기가 수직방향으로 0도에서 Θ만큼 움직였다고 가정한다. 총기의 길이에 비해 총구의 움직임 거리가 상대적으로 매우 작으므로, 총구의 수직방향의 움직임 거리(d)는 (L*tanΘ)가 된다. 본 실시 예는 수직방향의 움직임 거리를 파악하는 예를 도시하고 있으나, 수평방향의 경우에도 동일한 원리로 움직임 거리를 파악할 수 있다. 예를 들어, 총기가 좌측으로 α만큼 이동하였다면 총기의 수평방향의 움직임 거리는 (L*tanα)가 된다. 또한, 수직방향의 움직임 거리(L*tanΘ)와 수평방향의 움직임 거리(L*tanα)가 파악되면 x-y 평면에서 총구의 움직임 거리(sqrt{(L*tanΘ)²+(L*tanα)²}) 및 방향도 파악될 수 있다.

센싱장치(100)가 총기(600,650)의 어느 부분에 부착되어도 움직임 각도는 항상 동일하다. 예를 들어, 총기(600)가 Θ만큼 기울져 있다면, 센싱장치(100)는 총기(650)의 앞부분이나 뒷부분 어디에 부착되어도 Θ만큼 기울어져 있으므로 센싱장치(100)의 각도를 기초로 총구(600,650)의 움직임 거리와 방향을 정확하게 측정할 수 있다.

다른 실시 예로, 사격 훈련자가 팔을 뻗어 권총을 사격하는 경우에 사격 훈련자의 팔이 어깨를 중심으로 상하 또는 좌우로 움직일 수 있으며 이러한 움직임에 따라 실제 권총의 상하 또는 좌우의 움직임 거리가 달라질 수 있다. 사용자 팔의 움직임을 반영하기 위하여 사격분석장치(120)는 사격 훈련자의 어깨부터 권총까지의 길이와 움직임 각도를 기초로 권총의 움직임 거리를 파악할 수 있다. 예를 들어, 사격 훈련자의 어깨부터 권총의 총구까지의 거리가 L이고, 권총의 움직임 각도가 Θ이면, 사격분석장치(120)는 어깨부터 총구까지의 전체 거리인 L을 기초로 권총의 움직임 거리가 (L*tanΘ)인 것으로 파악한다.

사격분석장치(120)는 어깨부터 권총의 총구까지의 거리를 매번 사격 훈련자마다 측정하여 사용하거나, 평균적인 거리를 미리 정의하여 사용할 수 있다. 이 외에도 사격분석장치(120)는 총기의 종류에 따라 어깨부터 총기의 총구까지의 거리를 미리 정의한 후 총기의 종류에 따라 총기의 움직임 거리를 파악할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 총기의 움직임을 표시한 그래프의 일 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 사격분석장치(120)는 격발이 감지되는 시점(720) 또는 그 전후의 일정 시점(예를 들어, 격발 감지 시점에서 2mm 전)을 2차원 그래프(700)의 원점(750)으로 결정할 수 있다. 본 실시 예는 격발 감지 시점에서 일정 시간 전의 총기의 위치를 원점(750)으로 결정한 예를 도시하고 있다.

사격분석장치(120)는 원점(750)을 기준으로 총기의 움직임을 시간축(702)과 거리축(704)에 표시한다. 그래프(600)는 일정 개수의 픽셀(예를 들어, A*B 픽셀)로 구성되므로 움직임 거리에 해당하는 픽셀 수를 계산하여 그래프(700)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 사격분석장치(120)는 총기의 움직임 거리를 그래프를 구성하는 세로축의 픽셀이 나타내는 단위거리로 나누어 움직임 거리를 구성하는 픽셀 수를 파악한 후 그 픽셀 수를 기초로 그래프(700)에 움직임 거리를 표시할 수 있다. 그래프(700)에는 시간에 따른 총기의 움직임 패턴(710)이 표시된다.

총기의 움직임 거리는 도 6에서 살핀 바와 같이 총기의 움직임 각도를 기초로 결정될 수 있다. 이 경우, 총기의 움직임 각도에 따라 그래프(600)에 표시할 픽셀 수가 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 예에서, 총기의 상하 방향의 움직임 각도가 1°이고, 총기의 길이가 70cm이면, 총기의 움직임 거리는 12.25mm(=tan 1°* 70cm)이다. 각 픽셀이 나타내는 단위거리가 0.3114583일때, 총기의 움직임 거리를 픽셀당 단위거리로 나누어 픽셀 개수를 구하면 39.331(=12.25 / 0.3114583)이다. 픽셀 개수는 정수이므로, 총기의 움직임 거리는 39 픽셀로 표시된다.

본 실시 예는 이러한 총기의 움직임에 대하여 그래프(700)에 표시되는 픽셀 수의 단위길이를 FSP라고 정의한다. 즉, 위 예에서 총기의 1도에 대한 움직임 거리는 39FSP이다. 그래프(700)에서 세로축이 중심선을 기준으로 상하 100 픽셀로 구성된다면, 그래프(700)는 상하 약 2.5°의 총기 움직임을 표시할 수 있다. FSP를 변경하면, 그래프(700)에 표시되는 총기 움직임의 거리 범위가 달라질 수 있다. 다른 예로, 총기가 권총이고 사람의 어깨부터 권총의 총구까지의 거리가 70cm로 미리 정의되어 있다면, 사격분석장치(120)는 위에 든 예와 동일한 방법으로 권총의 움직임 각도에 따른 거리를 FSP 단위로 구할 수 있다.

사격분석장치(120)는 수직방향의 움직임 거리와 수평방향의 움직임 거리를 각각 그래프에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 살핀 총기의 수직방향의 움직임 거리를 제1 색상으로 그래프(700)에 표시하고, 총기의 수평방향의 움직임 거리를 제2 색상으로 그래프(700)에 표시할 수 있다. 다른 실시 예로, 사격분석장치는 수직방향과 수평방향을 모두 고려하여 원점에서 총구의 x-y 평면에서의 움직임 거리를 제3 색상으로 그래프(700)에 함께 표시할 수도 있다.

다른 실시 예로, 기 정의된 횟수(예를 들어, 20번)의 격발에 대한 총기 움직임을 한꺼번에 표시하는 경우에, 사격분석장치(120)는 각 격발시 파악된 원점(750)을 일치시켜 각 격발의 총기 움직임을 하나의 그래프(700)에 함께 표시할 수 있다. 이때 사격분석장치(120)는 각 격발의 총기 움직임을 서로 다른 색상으로 표시할 수 있다.

또 다른 실시 예로, 사격분석장치(120)는 그래프(700)에 총알이 총구를 지나는 시점(760)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 그래프(700)에 표시된 총기 움직임(710)에서 총알이 총구를 지나는 시점을 점(760) 등으로 표시할 수 있다. 또 다른 예로, 맥박 등의 생체 정보를 함께 표시할 수 있다.

도 8a 및 도 8b은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석결과를 표시한 화면의 일 예를 도시한 도면이다.

도 8a를 참조하면, 사격분석장치(120)는 격발이 감지되면 사격분석리포트(800)를 생성하여 화면에 표시하거나 출력할 수 있다. 사격분석리포트는 총기의 움직임을 시간축과 거리축을 기준으로 표시하는 그래프(810)와 도 8a의 x-y 평면(820)을 중심으로 표시할 수 있다.

사격분석리포트는 그래프(810)에 표시된 총기의 움직임을 기초로 자세 교정을 위한 피드백 정보를 기입하는 란(830)을 더 포함할 수 있다. 피드백정보를 기입하는 란(830)은 사용자에 의해 입력될 수 있다. 다른 예로, 사격분석장치(120)는 피드백 정보를 기입하는 란(830)을 도 9에 도시된 방법을 통해 자동으로 채울 수 있다.

사격분석리포트(800)는 그래프에 표시되는 움직임 거리의 범위를 FSP를 이용하여 조절할 수 있다. 예를 들어, 그래프(810) 위쪽에 존재하는 FSP 조정 버튼을 이용하여 FSP의 값을 조정하면 그래프에 표시되는 총기 움직임 각도의 범위를 변경할 수 있다.

도 8b를 참조하면, 사격분석리포트는 총기의 움직임을 시간축과 거리축을 기준으로 표시하는 그래프와 원형의 x-y 평면에 총알이 총구를 지나는 시점을 나타내는 선분(860) 및 총알이 총구를 지날 때의 움직임 위치를 나타내는 사각형(870) 등을 함께 표시할 수 있다. 또한, 사격분석장치(120)는 총기별 총알의 총열 통과시간이 서로 다르므로 사용자가 총기 모델을 선택할 수 있는 인터페이스(850)를 제공할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 총기의 움직임을 기초로 피드백정보를 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 사격분석장치(120)는 사격 자세별 움직임 패턴(920,930,940)을 미리 정의한다. 예를 들어, 격발시 눈을 감는 경우, 격발시 호흡을 하는 경우, 총기를 느슨하게 잡는 경우 등에 나타나는 총기의 각각의 움직임 패턴(920,930,940)을 정의한다. 각 움직임 패턴(920,930,940)은 실시 예에 따라 대표적인 하나의 움직임패턴을 포함하거나 복수의 움직임패턴으로 구성될 수 있다. 그리고 각 움직임 패턴(920,930,940)에 대한 피드백정보(922,932,942)를 정의하고 맵핑하여 데이터베이스(910)에 저장한다.

사격분석장치(120)는 총기 격발 전후의 총기의 움직임(900)을 파악한다. 예를 들어 총기의 수직방향 또는 수평방향 등의 움직임 거리는 도 7과 같이 나타날 수 있다. 사격분석장치(120)는 격발전후의 총기의 움직임(900)과 기 정의된 움직임패턴(920,930,940)의 유사도를 비교(950)하여 총기의 움직임(900)에 가장 가까운 움직임패턴을 파악한다(960). 유사도 파악을 위한 종래의 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있으며, 일 예로 움직임 패턴(920,930,940)과 총기의 움직임(900) 등을 나타내는 정보를 벡터로 만든 후 벡터 사이의 유클리드 거리를 파악하여 유사도를 파악할 수 있다.

사격분석장치(120)는 총기의 움직임(900)과 가장 가까운 움직임패턴을 파악한 후 그 움직임패턴과 맵핑된 피드백정보를 제공한다. 예를 들어, 총기의 움직임(900)이 제1 움직임 패턴(920)과 가장 유사하다면, 사격분석장치(120)는 제1 피드백정보(922)를 파악하여 제공할 수 있다.

다른 실시 예로, 사격분석장치(120)는 총기의 움직임(900)과 기 정의된 움직임 패턴(920,930,940)의 유사도를 비교(950)할 때 인공지능모델을 이용할 수 있다. 예를 들어, 사격분석장치(120)는 각 움직임 패턴(920,930,940)을 이용하여 인공지능모델을 학습시킨 후 격발전후의 총기 움직임(900)을 인공지능모델에 입력하여, 총기의 움직임(900)을 기 정의된 움직임 패턴 중 어느 하나로 분류할 수 있다.

다른 실시 예로, 움직임 패턴정보(900)와 생체측정정보(도 1의 인체측정센서를 이용)를 함께 이용하여 사격 자세 교정을 위한 피드백정보를 파악할 수 있다. 예를 들어, 사격분석장치(120)는 도 1에서 살핀 인체측정센서(130)로부터 생체측정정보를 수신할 수 있다. 사격분석장치(120)는 격발 전후의 총기의 움직임과 격발 전후의 생체측정정보를 기초로 피드백정보데이터베이스(910)를 검색할 수 있다. 이 경우 피드백정보데이터베이스(910)의 움직임 패턴(920,930,940)은 총기의 움직임 패턴과 함께 생체패턴을 함께 정의하고 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 사격분석장치(120)는 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 총기의 움직임을 파악한다(S1000). 예를 들어, 사격분석장치(120)는 센싱값을 기초로 총기의 움직임 각도를 파악한 후 총기의 길이와 움직임 각도를 기초로 총구의 움직임 거리를 파악할 수 있다.

사격분석장치(120)는 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 총기의 격발 여부를 파악한다(S1010). 그리고, 사격분석장치(120)는 총기의 격발이 감지되면 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열을 통과할 때의 사출방향을 파악한다(S1020). 예를 들어, 사격분석장치(120)는 총기별 기 정의된 총열통과시간정보를 이용하여 총기의 총열통과시간을 파악한 후 격발시점부터 총열통과시간이 경과한 시점의 총기의 움직임을 사출방향으로 파악할 수 있다. 사격분석장치(120)는 총기의 격발이 감지되는 시점 또는 그 전후의 시점에 파악된 총기의 위치를 기준점으로 하여 사출방향(즉, 기준점에 대한 사출시점의 총기의 상대적 움직임 거리 등)을 그래프에 표시할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 사격분석방법의 다른 예를 도시한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 사격분석장치(120)는 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 총기의 움직임을 파악한다(S1100). 예를 들어, 사격분석장치(120)는 센싱값을 기초로 총기의 움직임 각도를 파악한 후 총기의 길이와 움직임 각도를 기초로 총구의 움직임 거리를 파악할 수 있다.

사격분석장치(120)는 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 총기의 격발 여부를 파악한다(S1110). 그리고, 사격분석장치(120)는 총기의 격발이 감지되면 격발 시점 전후의 총기의 움직임을 표시한다(S1120). 총기의 움직임을 그래프를 이용하여 표시하는 예가 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 예를 들어, 사격분석장치(120)는 총기의 격발이 감지되는 시점 또는 그 전후의 시점에 파악된 총기의 위치를 기준위치로 결정한 후 기준위치로부터 총기의 상대적 움직임 거리를 파악하여 그래프에 표시할 수 있다.

사격분석장치(120)는 총기의 움직임을 기초로 사격자세 보정을 위한 피드백정보를 제공할 수 있다(S1130). 예를 들어, 사격분석장치(120)는 기 정의된 복수의 움직임 패턴 중 총기의 움직임과 가장 가까운 움직임 패턴을 파악하고, 파악된 움직임 패턴과 맵핑된 피드백정보를 파악할 수 있다. 이때 움직임 패턴의 파악은 복수의 움직임 패턴을 포함하는 학습데이터를 이용하여 학습시킨 인공지능모델을 이용할 수 있다. 다른 실시 에로, 피드백정보를 제공하는 단계(S1130)는 생략될 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

총기에 부착된 센싱장치를 이용한 사격분석방법에 있어서,
상기 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임을 파악하는 단계;
상기 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하는 단계; 및
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악하는 단계;를 포함하고,
상기 사출방향을 파악하는 단계는,
총기별 격발시점부터 총알이 총열의 끝을 통과하는 시점까지 소요되는 시간을 포함하는 총열통과시간정보를 미리 정의하고, 상기 총기의 격발시점부터 상기 총기에 대한 총열통과시간정보의 소요시간이 경과한 시점의 상기 총기의 움직임을 기초로 상기 사출방향을 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석방법.
제 1항에 있어서,
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총알의 사출방향을 포함한 격발 시점 전후의 상기 총기의 움직임을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석방법.
삭제
총기에 부착된 센싱장치를 이용한 사격분석방법에 있어서,
상기 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임을 파악하는 단계;
상기 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하는 단계; 및
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악하는 단계;를 포함하고,
상기 사출방향을 파악하는 단계는,
총열의 끝에 위치한 이동감지센서를 이용하여 상기 총알이 총열끝을 통과하는 시점을 파악하고, 상기 총알이 총열끝을 통과하는 시점에서 상기 총기의 움직임을 기초로 상기 사출방향을 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석방법.
제 1항에 있어서, 상기 총기의 움직임을 파악하는 단계는,
상기 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임 각도를 파악하는 단계; 및
상기 총기의 길이와 상기 움직임 각도를 기초로 상기 총기의 움직임 거리를 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석방법.
제 1항에 있어서, 상기 총기의 움직임을 파악하는 단계는,
상기 총기의 격발이 감지되는 시점 또는 그 전후의 일정 시점에 파악된 상기 총기의 위치를 기준위치로 결정하는 단계; 및
상기 기준위치로부터 상기 총기의 상대적 움직임의 변화를 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석방법.
총기에 부착된 센싱장치를 이용한 사격분석방법에 있어서,
상기 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임을 파악하는 단계;
상기 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하는 단계;
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악하는 단계; 및
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총알의 사출방향을 포함한 격발 시점 전후의 상기 총기의 움직임을 표시하는 단계;를 포함하고,
상기 총기의 움직임을 표시하는 단계는,
상기 격발이 감지되는 시점 또는 그 전후의 일정 시점에 파악된 상기 총기의 위치를 2차원 그래프의 원점으로 결정하는 단계; 및
상기 총알이 총열을 통과하는 시점에 파악된 상기 총기의 위치를 상기 원점을 기준으로 상기 2차원 그래프에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석방법.
총기에 부착된 센싱장치를 이용한 사격분석방법에 있어서,
상기 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임을 파악하는 단계;
상기 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하는 단계;
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악하는 단계; 및
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총알의 사출방향을 포함한 격발 시점 전후의 상기 총기의 움직임을 표시하는 단계;를 포함하고,
상기 총기의 움직임을 표시하는 단계는,
상기 격발이 감지되는 시점 또는 그 전후의 일정 시점에 파악된 상기 총기의 위치를 시간축과 거리축으로 구성된 2차원 그래프의 원점으로 결정하는 단계; 및
상기 원점을 기준으로 상기 총기의 수평방향의 움직임 거리, 상기 총기의 수직방향의 움직임 거리 또는 상기 원점과 상기 총기 사이의 움직임 거리를 상기 2차원 그래프에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석방법.
총기에 부착된 센싱장치와 통신하는 통신부;
상기 센싱장치에 포함된 진동센서를 통해 감지되는 진동 크기를 기초로 상기 총기의 격발 여부를 파악하는 격발파악부;
상기 센싱장치에 포함된 가속도 센서, 지자기 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나 이상에 의해 측정된 센싱값을 기초로 상기 총기의 움직임을 파악하는 움직임파악부; 및
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총기의 움직임을 기초로 총알이 총열에서 나가는 사출방향을 파악하는 사출방향파악부;를 포함하고,
상기 사출방향파악부는, 총기별 격발시점부터 총알이 총열의 끝을 통과하는 시점까지 소요되는 시간을 포함하는 총열통과시간정보를 미리 정의하고, 상기 총기의 격발시점부터 상기 총기에 대한 총열통과시간정보의 소요시간이 경과한 시점의 상기 총기의 움직임을 기초로 상기 사출방향을 파악하는 것을 특징으로 하는 사격분석장치.
제 9항에 있어서,
상기 총기의 격발이 감지되면 상기 총알의 사출방향을 포함한 격발 시점 전후의 상기 총기의 움직임을 표시하는 움직임표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사격분석장치.
제 1항, 제 4항, 제 7항 및 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.