KR19990045317A - 영상 사격 훈련 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티미디어 기술과 컴퓨터 프로그래밍기술을 사용하여 가상공간에서 실제적인 상황과 동일하게 사격 훈련을 수행할 수 있도록 한 영상 사격 훈련 시스템에 관한 것으로, 훈련 영상이 투영되는 스크린(70)과, 스크린(70)에 훈련영상을 투영하기 위한 영상발생부(30)와, 스크린(70)에 사격을 하기 위한 화기와, 스크린(70)에서 방출되는 레이저를 검출하기 위한 레이저검출부(10)와, 영상발생부(30)에서 투영되는 영상데이터의 좌표와 레이저검출부(10)에서 검출된 레이저의 좌표를 서로 비교하여 사격결과를 판정하고 사격결과에 따라 영상발생부(30)에서 투영될 영상데이터를 대화형을 제어하는 제어부(20)와, 영상발생부(30)의 음향을 출력하고 제어부(20)에서 레이저검출부(10)의 출력신호를 입력받아 화기의 음향을 출력하는 음향출력부(40)와, 훈련상황과 훈련결과를 제어부(20)의 제어신호에 의해 저장하기 위한 저장부(50)와, 훈련결과를 제어부(20)의 제어신호에 의해 출력하기 위한 출력부(60)로 이루어져 훈련영상을 보면서 사격훈련을 수행함으로써 실제로 발생될 수 있는 상황에서 적절하게 대처할 수 있는 현장경험과 사격술을 연마할 수 있다는 이점이 있다.

Description

영상 사격 훈련 시스템

본 발명은 영상 사격 훈련 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티미디어 기술과 컴퓨터 프로그래밍기술을 사용하여 가상공간에서 실제적인 상황과 동일하게 사격 훈련을 수행할 수 있도록 한 영상 사격 훈련 시스템에 관한 것이다.

요즈음은 멀티미디어 기술과 컴퓨터 프로그래밍의 기술 발달로 실제상황을 시뮬레이터한 가상공간내에서 실제상황에서와 동일한 느낌을 갖으면서 실제상황에서 구현하기 어려운 상황을 연출하여 미리 경험하도록 하는 가상체험등이 많은 인기를 모으고 있다.

특히, 항공기 훈련이나, 실내 운전연습등을 실제상황과 동일하게 시뮬레이터한 가상공간내에서 수행하고 있으며, 또한, 스포츠 영역에서도 스포츠 선수들의 훈련을 가상공간에서 수행하여 정확한 데이터를 기준으로 완벽한 훈련을 하고 있다

한편, 오락분야에서는 가상체험을 통해 실제상황에서는 연출하지 못하는 상황을 멀티미디어와 컴퓨터 기술을 통해 경험하고 있다.

이와 같이 시뮬레이터에 의한 가상현실 교육은 실제상황에서 직접연출하기 어려운 상황을 실제로 경험할 수 있도록 하여 실제상황이 발생했을 경우 적절하게 대처할 수 있는 능력을 배양하는데 많이 사용된다.

인명살상용인 총기의 경우 우리나라에서는 경찰이나 군인등 일부 허가된 사람들에 한해서만 사용할 수 있도록 허가하고 있다.

따라서, 이들이 총기를 사용하기 위해서는 허가된 지역에서만 사용할 수 있도록 하고 있으며, 사격연습은 일년에 몇 번 정도 고정된 목표물에 총기를 사용하는 정도로 하고 있는 실정이다.

이와 같이 총기사용을 고정된 목표물에 사용하는 정도로 사격훈련을 마칠 뿐만 아니라 훈련의 기회가 많이 주어지지 않는 상황에서 실제적으로 총기사용을 허가했을 경우 실제상황에 대처할 수 있는 능력의 미숙으로 총기오발사고나 무고한 인명을 해칠수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 멀티미디어와 컴퓨터 기술을 사용하여 실제상황을 시뮬레이터한 가상공간내에서 실제로 발생될 수 있는 상황을 연출하여 사격훈련을 수행할 수 있도록 함으로써 실제상황에 적절하게 대처할 수 있는 현장경험과 사격술을 연마할 수 있도록 한 영상 사격 훈련 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 실시예로써 영상 사격 훈련 시스템을 나타낸 블록구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 영상 사격 훈련 시스템의 사용상태도이다.

도 3은 본 발명에 의한 영상 사격 훈련 시스템의 작동순서를 도시한 흐름도이다.

도 4는 본 발명에서 영상발생부와 레이저검출부간의 좌표를 일치시키기 위한 작동상태를 나타낸 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 레이저검출부 20 : 제어부

30 : 영상발생부 40 : 음향출력부

50 : 저장부 60 : 출력부

70 : 스크린 80 : 화기

82 : 레이저발생부 84 : 반동발생부

86 : 작동스위치

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 훈련 영상이 투영되는 스크린과, 스크린에 훈련영상을 투영하기 위한 영상발생부와, 스크린에 사격을 하기 위한 화기와, 스크린에서 방출되는 레이저를 검출하기 위한 레이저검출부와, 영상발생부에서 투영되는 영상데이터의 좌표와 레이저검출부에서 검출된 레이저의 좌표를 서로 비교하여 사격결과를 판정하고 사격결과에 따라 영상발생부에서 투영될 영상데이터를 대화형을 제어하는 제어부와, 영상발생부의 음향을 출력하고 제어부에서 레이저검출부의 출력신호를 입력받아 화기의 음향을 출력하는 음향출력부와, 훈련상황과 훈련결과를 제어부의 제어신호에 의해 저장하기 위한 저장부와, 훈련결과를 제어부의 제어신호에 의해 출력하기 위한 출력부로 이루어진다.

화기는 레이저를 발생시키기 위한 레이저발생부와, 레이저발생시 실제화기사용과 동일한 효과를 얻기 위해 가스를 충진시켜 방출함으로써 반동을 발생시키는 반동발생부와, 레이저발생부와 반동발생부를 작동시키기 위한 작동스위치로 이루어진다.

영상발생부는 훈련시나리오의 영상을 디지털 신호로 저장하여 재생 출력하는 DVD시스템과, 훈련영상을 스크린에 투영하기 위한 LCD 프로젝터로 이루어진다.

레이저검출부는 훈련 화기에 의해 스크린에 발사된 레이저를 검출하고, 실탄사격시 스크린을 통과할 때 스크린에 뚫린 구멍에서 나오는 적외선을 감지하기 위한 적외선필터를 장착한 레이저 인식 카메라로 이루어진다.

위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

훈련상황에 들어가면 영상발생부에서 훈련영상을 스크린에 투영하게 된다. 이때 훈련자는 개인 화기를 이용하여 사격할 상황에 따라 작동스위치를 작동시키면 레이저발생부에서 레이저가 발사되는 동시에 반동발생부에서 가스를 방출하여 반동을 발생시키게 된다. 그러면 레이저검출부에서 스크린에서 반사되는 레이저를 검출하여 제어부로 출력하면 제어부에서 음향출력부를 작동시켜 총기 음향을 출력하여 사격의 효과를 증대시키고 영상발생부에서 투영하고 있는 영상데이터의 좌표와 레이저검출부에 의해 검출된 레이저의 좌표를 비교하여 사격결과를 판단한 후 사격결과에 따라 영상발생부에서 투영할 영상데이터를 결정함에 따라 영상발생부에서 다음 영상을 투영하게 되고, 훈련결과와 훈련상황은 저장부에 저장되어 이후 훈련상황을 다시 분석하거나 훈련결과를 출력부를 통해 출력하도록 작동된다.

한편, 실탄을 사용할 경우에는 레이저검출부에서 탄착점을 검출한 후 총기 음향을 발생시키지 않고 영상발생부에서 투영하고 있는 영상데이터 좌표와 레이저검출부에서 검출된 레이저의 좌표를 비교하여 사격결과를 판정하게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 실시예로써 영상 사격 훈련 시스템을 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 훈련 영상이 투영되는 무반사형 스크린(70)이 일측 벽면에 설치되고, 스크린(70)에 훈련영상을 투영하기 위한 LCD 프로젝터(34)와, 훈련영상이 디지털 정보로 저장된 DVD시스템(32)으로 이루어진 영상발생부(30)를 통해 스크린(70)에 훈련영상을 투영되도록 한다.

또한, 화기(80)는 총열에 레이저를 발생시키기 위한 레이저발생부(82)를 설치하고 이 레이저발생부(82)에 의해 레이저가 발생될 때 실제 총기 사용과 동일한 효과를 얻기위해 탄창부분에 압축가스를 저장하여 약실에 반동완충기를 설치하여 가스가 방출됨으로써 반동을 발생시키는 반동발생부(84)와, 레이저발생부(82)와 반동발생부(84)를 작동시키기 위한 작동스위치(86)를 방아쇠부분에 설치하여 구성된다.

그리고, 레이저검출부(10)로서 스크린(70)의 영상에 화기를 통해 레이저를 발사했을 때 반사되는 레이저를 감지하고, 실탄을 사용할 경우 스크린(70)에 뚫린 구멍에서 발생되는 적외선을 검출하기 위한 적외선필터를 장착한 레이저 인식 카메라(12)로 구성된다.

또한, 영상발생부(30)에서 투영되는 영상데이터의 좌표와 레이저검출부(10)에서 검출된 레이저의 좌표를 서로 비교하여 사격결과를 판정하고 사격결과에 따라 영상발생부(30)에서 다음에 투영될 영상데이터의 프레임을 대화형으로 제어하여 상황에 따라 새로운 시나리오가 구성되도록 하는 제어부(20)와, 이 제어부(20)의 제어신호에 따라 영상발생부(30)에서 투영되는 훈련영상들의 음향과, 화기를 사용함에 따라 레이저검출부(10)에서 레이저신호를 검출하게 되면 화기의 음향을 출력하는 음향출력부(40)와, 훈련종료후 훈련상황을 분석하기 위해 훈련상황과 훈련결과를 저장하기 위한 저장부(50)와, 훈련을 종료한 후 각 훈련자에 대한 훈련결과를 출력하기 위한 출력부(60)가 제어된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 영상 사격 훈련 시스템의 사용상태도이다.

여기에 도시된 바와 같이 스크린(70) 좌우에 음향출력부(40)인 스피커(42)를 설치하고 천장에 LCD 프로젝터(34)와 레이저 인식 카메라(12)를 설치하고, DVD시스템(32)을 설치하고 음향출력부(40)인 스피커(42)와 LCD 프로젝터(34)와 레이저 인식 카메라(12)와 DVD시스템(32)을 컴퓨터(25)에 연결하여 모든 훈련상황을 제어하게 된다. 그리고, 컴퓨터(25)의 하드디스크를 이용하여 훈련상황 및 훈련결과를 저장하고 프린터(82)를 통해 훈련결과를 출력하게 된다.

이와 같이 영상 사격 훈련 시스템에 의해 훈련영상이 투영되는 스크린을 주시하면서 훈련자를 개인 화기를 사용하여 훈련상황에 임하게 된다.

위와 같이 이루어진 본 실시예에 의한 영상 사격 훈련 시스템의 작동을 도 3에 도시된 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 영상발생부(30)에서 투영되는 영상데이터의 좌표와 레이저검출부(10)에서 검출되는 레이저의 좌표를 일치시키기 위한 조정을 도 4와 같이 스크린(70)에 투영되는 화면의 각 모퉁이와 정 중앙에 레이저를 발사하여 이 값을 읽어 레이저의 좌표와 영상데이터의 좌표를 일치시킨다(S10).

그런다음, 훈련상황이 진행되는지를 판단한다(S20). 이때 훈련상황에 진입했을 경우에는 훈련상황의 영상을 스크린(70)에 투영시킨다(S30). 그리고, 화기(80)를 통해 발사되는 레이저를 검출하게 된다(S40). 이때 레이저가 검출되지 않을 경우에는 계속해서 훈련상황이 진행되는 시나리오에 따라 훈련영상을 투영하게 된다(S50).

그런데, 훈련영상이 투영되는 도중 레이저가 검출될 경우에는 화기(80)가 발사될 때의 상황을 실감나도록 하기 위해 화기소리를 발생시켜 음향출력부(40)인 스피커(42)를 통해 출력한다(S60). 그리고, 검출된 레이저를 통해 탄착점의 좌표를 계산한 후 이 값과 영상데이터의 좌표를 비교한다(S70). 그런다음 비교결과를 저장하게 된다(S80). 그리고, 비교결과에 따른 다음 영상 프레임을 변경하게 된다(S90). 즉, 총알을 인체의 치명적인 부분에 맞았을 경우에는 사망하는 장면이 연출되어야 하지만 치명적이지 않은 부분에 맞았을 경우에는 도망가거나 쓰러지는 정도의 장면이 연출되어야 한다. 또한, 고정 목표물에 맞았을 경우에는 탄착점을 표시하는 장면이 연출되도록 다음에 투영될 영상 프레임을 데이터베이스를 통해 변경하게 된다.

그런다음 계속하여 훈련이 진행될 경우(S20)에는 위의 동작을 반복하게 되지만 훈련을 종료하게 될 경우에는 지금까지 진행된 훈련결과를 출력하거나 진행된 훈련상황을 분석하기 위해 저장된 훈련상황을 다시 재생하여 볼 수 있도록 한다.

위의 훈련상황에서 실탄을 사용할 경우에는 스크린(70)을 통과할 때 스크린(70)에 뚫린 구멍에서 발생되는 적외선을 레이저 인식 카메라(12)로 검출한 후 화기소리를 발생하지 않고 검출된 좌표와 영상데이터의 좌표를 비교하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 멀티미디어와 컴퓨터 기술을 이용하여 실제상황을 시뮬레이터한 가상공간내에서 실제로 발생될 수 있는 상황을 연출하여 사격 훈련을 수행할 수 있도록 함으로써 실제상황에 적절하게 대처할 수 있는 현장경험과 사격술을 연마할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 훈련 영상이 투영되는 스크린(70)과,

   상기 스크린(70)에 훈련영상을 투영하기 위한 영상발생부(30)와,

   상기 스크린(70)에 사격을 하기 위한 화기(80)와,

   상기 스크린(70)에서 방출되는 레이저를 검출하기 위한 레이저검출부(10)와,

   상기 영상발생부(30)에서 투영되는 영상데이터의 좌표와 상기 레이저검출부(10)에서 검출된 레이저의 좌표를 서로 비교하여 사격결과를 판정하고 사격결과에 따라 상기 영상발생부(30)에서 투영될 영상데이터를 대화형을 제어하는 제어부(20)와,

   상기 영상발생부(30)의 음향을 출력하고 상기 제어부(20)에서 상기 레이저검출부(10)의 출력신호를 입력받아 상기 화기(80)의 음향을 출력하는 음향출력부(40)와,

   훈련상황과 훈련결과를 상기 제어부(20)의 제어신호에 의해 저장하기 위한 저장부(50)와,

   훈련결과를 상기 제어부(20)의 제어신호에 의해 출력하기 위한 출력부(60)

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 사격 훈련 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 화기(80)는

   레이저를 발생시키기 위한 레이저발생부(82)와,

   레이저발생시 실제화기사용과 동일한 효과를 얻기위해 가스를 충진시켜 방출함으로써 반동을 발생시키는 반동발생부(84)와,

   상기 레이저발생부(82)와 반동발생부(84)를 작동시키기 위한 작동스위치(86)

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 사격 훈련 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 영상발생부(30)는

   훈련시나리오의 영상을 디지털 신호로 저장하여 재생 출력하는 DVD시스템(32)과,

   훈련영상을 상기 스크린(70)에 투영하기 위한 LCD 프로젝터(34)

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 사격 훈련 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 레이저검출부(10)는

   상기 화기(80)에 의해 상기 스크린(70)에 발사된 레이저를 검출하고, 실탄사격시 스크린(70)을 통과할 때 상기 스크린(70)에 뚫린 구멍에서 나오는 적외선을 감지하기 위한 적외선필터를 장착한 레이저 인식 카메라(12)

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 사격 훈련 시스템.