KR200390507Y1 - 사격훈련 장치 - Google Patents

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KR200390507Y1
KR200390507Y1 KR20-2005-0012966U KR20050012966U KR200390507Y1 KR 200390507 Y1 KR200390507 Y1 KR 200390507Y1 KR 20050012966 U KR20050012966 U KR 20050012966U KR 200390507 Y1 KR200390507 Y1 KR 200390507Y1
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정경희
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Abstract

본 고안은 레이저 광을 이용한 사격 훈련 장치에 관한 것으로, 총기에 장착되어 레이저 광을 발사하는 레이저 발사기(100)와, 사격 표적과 레이저 광을 수신하는 수신부로 구성된 표적시스템(200)과, 표적시스템 제어 및 사격훈련 과정을 통제하는 원격제어통제시스템(300)으로 이루어지는 장치로서, 특히 표적시스템의 레이저 광 수신부를 카메라로 구성하여 처리할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 사격훈련장치에 관한 것이다.

Description

사격훈련 장치{Apparatus for Training Fire Shooting}
본 고안은 레이저 광을 이용한 사격 훈련 장치에 관한 것으로, 총기에 장착되어 레이저 광을 발사하는 레이저 발사기와, 사격 표적과 레이저 광을 수신하는 수신부로 구성된 표적시스템과, 표적시스템 제어 및 사격훈련 과정을 통제하는 원격제어통제시스템으로 이루어지는 장치로서, 특히 표적시스템의 레이저 광 수신부를 카메라로 구성하여 처리한 사격훈련 장치에 관한 것이다.
환경 등의 이유로 실사격장의 여건은 갈수록 제한되고 있으며, 군 복무기간의 단축으로 인한 숙련기간 또한 제한되어 사격술 향상을 위한 한 단계 높은 교육방법과 이를 지원하는 사격훈련 장치가 요구되고 있다.
기존의 사격술 훈련 장치 중 레이저 광을 이용한 장치는 대체로 그 구성이 레이저 광 발사부와 레이저 광 수신부로 이루어져 있으며 특히 레이저 광 수신부와 관련한 고안이 주류를 이루고 있다. 기존 고안의 레이저 광 수신부의 구조를 살펴보면, 레이저 광 발사기와 광 수신부가 일체형으로 되어 있는 것으로 레이저 광이 표적에서 반사되게 하는 것을 특징으로 하거나 (특허 10-0403921), 레이저 광 수신부를 전기적 검출장치로 구성하거나(특허출원 10-2000-0025393), 공기의 진동을 감지하는 파동 감지장치를 이용하거나(특허 10-0377656), 수광 다이오우드를 사용하여 레이저 광을 수신하는 방식(특허 20-0360730) 등이 있다.
특히 수광 다이오드를 사용하는 방식은 응용 범위가 넓기는 하지만 그 장치가 수십 또는 수백개의 수광 다이오드를 격자 모양으로 배치하여 그 구성이 복잡하고 정상 동작하지 않는 수광 다이오드에 레이저 광이 조사되는 경우에는 광 검출을 할 수 없을 뿐만 아니라, 격자로 배치된 수광 다이오드 가운데 단 1개만이라도 문제가 발생하여 교체해야 할 경우 격자 전체를 바꾸어야 하는 비효율성의 문제가 있다.
또한 수광 다이오드는 특정한 파장의 레이저 광에만 반응하는 원리로 레이저 광을 검출하는 방법이지만 자연광(태양)이나 형광등, 백열등 등의 광선에는 특정한 레이저 파장과 파장이 매우 유사한 광선(외란광)이 포함되어 있어 유사 파장의 광선(외란광)으로 인한 오작동이 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 레이저 광 수신부를 수광 다이오드 대신에 카메라를 사용하여 레이저 광과 유사 파장의 광(외란광)에 의한 오동작을 근본적으로 제거한 사격훈련 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 다른 목적은 사격훈련 시간 동안 각 사수(사격자)의 사격 정보(명중률, 탄착군 등)를 실시간으로 영상 및 소리로 표시하면서 동시에 그 정보를 임시 저장한 뒤 사격훈련 후 개인용 컴퓨터로 전송하여 디지털 방식으로 관리, 운용할 수 있는 사격훈련 표적장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 레이저 광 발사기(100)와, 표적시스템(200)과, 원격제어통제시스템(300)으로 구성되며, 특히 표적시스템의 함체(201)는 사격훈련용 표적지를 표시하는 표적(210)과, 카메라(220)를 제어하는 카메라 제어부(232)와, 표적에 조사된 레이저 광을 촬영한 영상을 저장하는 영상저장부(233)와, 저장된 영상을 처리하고 영상처리부(230)의 기능을 제어하는 영상처리 및 제어부(231)를 포함하는 영상처리부(230)와, 원격제어통제장치와 통신하는 통신부(242)와, 사격통제신호 및 사격결과를 오디오로 출력하는 오디오 출력부(243)와, 사격통제신호 및 사격결과를 고휘도 LED로 표시하는 LED 출력부(245)와, 조명이 필요한 상황에서 표적에 조명을 공급하는 조명부(244)와, 표적시스템의 기능을 제어하는 기능 제어부(241)로 이루어진 표적시스템 제어부(240)와, 표적시스템 전체의 전원을 공급하는 전원부(250)를 포함하며, 원격제어통제시스템(300)은 사격 통제 및 사격 정보를 영상으로 표시하는 영상 표시부(317)와, 영상 표시부의 터치 스크린 기능 지원부(317)와, 음성으로 출력하는 오디오 출력부(315)와, 표적시스템(200)과 통신하는 통신부(311)와, 사격정보를 저장하는 메모리부(313)와, 메모리부의 데이터를 개인용 컴퓨터로 전송하는 컴퓨터 통신부(314)와, 원격제어통제시스템(300)의 기능을 제어하는 기능제어부(310)와, 각 기능별 키 조작부(312)와, 전원을 공급하는 전원부(260)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 추가적으로 표적시스템(200)의 영상처리부(230)의 레이저 광을 수신하여 처리하는 영상처리 프로그램 및 표적시스템의 제어부(240)의 제어용 프로그램의 업그레이드가 가능하도록 구성하고, 원격제어통제시스템(300)의 제어부(310)의 제어용 프로그램의 업그레이드가 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안의 사격훈련 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 2a, 2b는 본 고안에 의한 표적장치시스템(200)의 함체에 대한 실시예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 고안의 장치는 총기에 부착되어 레이저 광을 발사하는 레이저 발사기(100)와, 표적시스템(200)과, 원격제어통제시스템(300)이 포함되어 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 도 2a는 본 발명을 구성하는 표적시스템의 함체(201)의 일 실시예를 도시한 도면인 데, 여기에는 하나의 함체(201)에 하나의 표적(210)이 구비된다. 이와 달리 도 2b 도시의 실시예는 봇수의 표적(210)이 구비된 복수의 함체(201)가 접고 펼 수 있도록 구성되는 데, 이러한 경우 각각의 함체(201)는 가볍고 견고하게 제작되어 접고 펼 수 있도록 구성된다.
도 2b 도시와 같은 복수의 함체(201)를 구비한 실시예의 경우, 각각의 표적(210a, 210b, 210c)에 구비된 거리별로 상이하게 제작된 표적판을 각각 구비하여 함체(201)가 이루어지는 데, 표적의 뒷면을 촬영하기 위한 카메라(220)는 각각의 표적(210)에 수신된 레이저광을 검출하도록 각각의 함체(201a, 201b, 201)의 각각의 표적 마다 구비될 수 있으며, 이로부터 얻어진 영상으로부터 사격정보를 추출하도록 공통의 영상처리부(230)에 연결됨이 바람직하다.
또한, 도 3a는 표적시스템(200)의 기본구조를 도시한 도면으로, 표적시스템의 함체 외부에 부착되는 표적(210)과, 발사된 레이저 광을 검출하기 위하여 표적의 뒷면에 위치하여 표적의 뒷면을 촬영하는 카메라(220)와, 카메라를 제어하고 카메라로 촬영된 영상으로부터 사격정보를 추출하는 영상처리부(230)와, 표적시스템의 전체 기능을 제어하는 표적시스템 제어부(240)와, 표적시스템 전체에 전원을 공급하는 전원부(250)를 포함하여 이루어진다.
도 3b는 상기 표적시스템(200)의 확장구조에 대한 실시예를 도시한 도면으로, 하나의 표적부에 여러 개의 표적을 표시하고, 각 표적별로 레이저 광 검출을 위하여 각 표적당 한 개씩의 카메라와 영상처리부를 더 포함하여 구성함으로써 표적시스템(200)의 구성을 여러 형태의 구조로 변형 확장할 수 있는 특징을 갖도록 구성된다.
표적시스템의 기능을 포함하는 보다 상세한 블럭도는 도 3c에 도시한 바와 같다. 영상처리부(230)는 카메라 제어부(232)와, 카메라로 촬영된 영상을 일시적으로 저장하는 영상저장부(233)와, 영상처리 및 표적시스템의 전체 기능을 제어하는 영상처리 및 제어부(231)를 포함한다. 영상저장부(233)는 몇 개의 화면(프레임)만을 촬영 시간순으로 순차적으로 저장하는 이중구조의 버퍼와 같은 기능을 하도록 구성한다.
즉, 순차적 촬영시간을 T0, T1, T2, T3,...라 할 때, 시간 Tm = T0, T2, T4, ...에 촬영된 화면(프레임)을 각각 F1(Tm)이라 하고, 시간 Tn = T1, T3, T5, ...에 촬영된 화면(프레임)을 각각 F2(Tn)이라 하면, F1(Tm)은 영상저장부(233)의 버퍼 B1에 순차적으로 저장하고 F2(Tn)은 영상저장부(233)의 버퍼 B2에 순차적으로 저장한다. 각 버퍼에 k개의 화면을 저장할 수 있다면, 처음 2k 시간 후에는 각 버퍼에 k개씩의 화면이 저장된다. 시간 Tk+1에는 화면 F1(T0)가 제거되고 대신에 화면 F1(Tk+1)이 버퍼 B1에 새로 저장되고, 시간 Tk+2에는 화면 F2(T1)가 제거되고 대신에 화면 F2(Tk+2)이 버퍼 B2에 새로 저장된다. 이와 같은 영상저장부의 이중구조 버퍼 구성은 영상처리에 필요한 메모리 용량을 최소화하여 구성할 수 있는 장점이 있다.
영상처리 및 제어부(231)는 영상저장부(233)에서 버퍼 B1과 버퍼 B2로부터 F1(T0), F2(T1), F1(T2), F2(T3),...와 같이 순차적으로 화면을 가져와 영상으로부터 레이저 광 검출 및 사격정보를 추출하는 영상처리 과정을 수행한다.
표적시스템 제어부(240)는 표적시스템(200)의 각 기능을 제어하는 표적시스템 기능 제어부(241)와, 원격제어통제시스템과 통신하는 통신부(242)와, 사격훈련통제 및 사격정보를 오디오로 출력하는 오디오 출력부(243)와, 상기 정보를 LED로 출력하는 LED 출력부(245)와, 훈련환경이 조명을 필요로 할 경우 표적(210)의 측면에서 조명을 비추는 조명부(244)와, 프로그램 업그레이드용 인터페이스부(246)를 포함한다.
여기서 통신부는 원격제어통제시스템(300)에 사격정보를 전송하거나 원격제어통제시스템(300)과 사격훈련 통제신호, 사격 결과 표시, 그리고 표적시스템의 기능제어 신호를 송수신하기 위한 것으로 RF나 블루투스, 무선랜 등을 이용한 통신수단으로 구성될 수 있다.
원격제어통제시스템(300)의 구성도는 도4에 나타낸 바와 같이, 원격제어통제시스템(300)의 전체 기능을 제어하는 기능 제어부(310)와, 표적시스템(200)과 데이터를 송수신하는 통신부(311)와, 원격제어통제시스템의 각 기능별 키를 조작하는 키 조작부(312)와, 사격정보를 저장하는 메모리부(313)와, 원격제어통제시스템을 개인용 컴퓨터에 연결하면 메모리부(313)의 사격정보를 개인용 컴퓨터로 자동 전송하는 컴퓨터 통신부(314)와, 사격훈련 통제신호 및 사격정보를 오디오로 출력하는 오디오 출력부(315)와, 사격훈련 통제신호나 사격정보, 원격제어통제시스템 및 표적시스템의 상황를 영상으로 표시하는 영상표시부(316)와, 상기 영상표시부(316)의 출력장치에 터치 스크린 기능을 지원하는 터치 스크린 기능 지원부(317)와, 프로그램 업그레이드용 인터페이스 장치(330)와, 원격제어통제시스템의 전체 전원을 공급하는 전원부(320)를 포함하여 이루어진다.
원격제어통제시스템(300)의 통신부(311)는 표적시스템 제어부(240)의 통신부(242)와 송수신을 해야 하므로 동일한 형태의 통신수단으로 구성된다. 기능별 키 조작부(312)는 영상표시부(316)의 출력장치가 터치 스크린으로 구성될 경우, 기능을 키로 조작하거나 터치 스크린으로 조작이 모두 가능하도록 상호 보완적으로 사용할 수 있게 구성된다. 컴퓨터 통신부(314)는 시리얼 통신, 적외선 통신, USB 통신, RF 통신, CDMA 통신, 무선랜, 기타 무선모뎀 등의 수단을 이용해 구성된다.
또한, 표적시스템(200)의 프로그램 업그레이드용 인터페이스 장치(246)는 영상처리부(230)의 영상처리 프로그램, 영상처리부 제어 프로그램, 그리고 표적시스템 제어부(240)의 제어 프로그램의 업그레이드를 위한 장치이고, 원격제어통제시스템(300)의 프로그램 업그레이드용 인터페이스 장치(330)는 원격제어통제시스템의 제어 프로그램의 업그레이드를 위한 장치이다. 두 장치는 동일한 장치로서 PDA 등의 모바일 단말기나 노트북 등의 컴퓨터와 플랫 케이블이나 라인 케이블로 연결 가능한 커넥터나 슬롯 등을 이용하여 구성한다. 이러한 업그레이드용 인터페이스 장치를 통해 지속적인 유지보수(시스템 성능 향상이나 A/S 등)를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 장치의 추가 구성 방법에 대해서 설명한다. 추가 구성은 사수가 자신의 사격정보를 확인하는 출력장치를 추가하는 것으로, 각 사수의 시야 가까운 거리에 사격정보 확인용 영상 디스플레이 장치를 설치하는 것으로, 사수는 사격 후 즉시 자신의 사격 정보를 확인할 수 있다.
이러한 장치의 추가 구성시 표적시스템의 통신부(242)는 사격정보를 원격제어통제시스템(300) 뿐만 아니라 사격정보 확인용 영상 디스플레이 장치로도 전송하도록 구성한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안의 사격 훈련 표적장치에 의하면, 레이저 광 수신부를 수광 다이오우드 대신에 카메라를 사용하여 레이저 광을 영상으로 수신하여 처리함으로써 유사 파장의 광(외란광)에 의한 오동작을 근본적으로 제거한 매우 정확한 사격정보를 제공할 수 있다.
또한, 표적의 수에 따라 카메라를 추가 구성함으로써 다양한 사격훈련 표적장치를 용이하게 구성 가능할 수 있다.
더우기, 사수별 사격정보 확인용 영상 디스플레이 장치를 추가함으로써, 사격정보 즉시 확인을 통한 사수의 훈련 성과 제고에 기여할 수 있다.
도 1은 본 고안에 의한 사격훈련 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2a는 본 고안의 표적시스템의 함체의 실시예를 도시한 도면,
도 2b는 본 고안의 표적시스템의 함체의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 3a는 본 고안의 표적시스템의 기본 구조의 구성을 도시한 도면,
도 3b는 본 고안의 표적시스템의 변형된 구조의 구성을 도시한 도면,
도 3c는 본 고안에 의한 표적시스템의 전체 구성을 도시한 블럭도,
도 3d는 본 고안에 의한 표적시스템의 영상저장부의 버퍼구조를 도시한 도면,
도 4는 본 고안에 의한 원격제어통제시스템의 전체 구성을 도시한 블럭도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 레이저 발사기 200: 표적시스템
210: 표적 220: 카메라
230: 영상처리부 240: 표적시스템 제어부
300: 원격제어통제시스템

Claims (7)

  1. 레이저 발사기(100)와, 표적시스템 함체(200)와, 원격제어통제시스템(300)으로 구성된 레이저 광을 이용한 사격훈련을 하는 장치에 있어서,
    표적(210)의 앞면을 향해 발사된 레이저 광을 수신하기 위해 표적(210)의 뒷면에 카메라(220)를 설치하고 카메라로 표적의 뒷면을 촬영하여 레이저 광 발사를 영상으로 검출하고 사격정보를 추출하는 영상처리부(230)와;
    원격제어통제시스템(300)과 데이터를 송수신하는 통신부(242)와, 사격통제신호 및 사격정보를 오디오로 출력하는 오디오 출력부(243)와, 상기 신호와 정보를 LED로 출력하는 LED 출력부(245)와, 표적에 조명이 필요한 환경에서 표적의 앞 측면에서 표적에 조명을 비추는 조명부(244)와, 영상처리 프로그램, 영상처리부 제어 프로그램 및 표적시스템 제어 프로그램을 업그레이드 하기 위한 인터페이스부(246)를 포함하는 표적시스템 제어부(240)와;
    표적시스템(200)과 데이터를 송수신하는 통신부(311)와, 원격제어통제시스템(300)의 각 기능을 키로 조작하는 키 조작부(312)와, 표적시스템(200)에서 전송받은 사격정보를 저장하는 메모리부(313)와, 사격통제신호 및 사격정보를 오디오로 출력하는 오디오 출력부(315)와, 사격훈련 통제신호나 사격정보, 원격제어통제시스템 및 표적시스템의 상황를 영상으로 표시하는 영상표시부(316)와, 상기 영상표시부(316)의 출력장치에 터치 스크린 기능을 지원하는 터치 스크린 기능 지원부(317)와, 프로그램 업그레이드용 인터페이스 장치(330)를 포함하는 원격제어통제시스템(300)으로 구성된 것을 특징으로 하는 사격훈련 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 표적시스템의 통신부(242)와 원격제어통제시스템의 통신부(311)는 사격정보를 전송하거나 사격훈련 통제신호, 사격 결과 표시, 그리고 표적시스템의 기능제어 신호를 송수신하기 위한 것으로 RF나 블루투스, 무선랜 등을 이용한 동일한 통신수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 사격훈련 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 원격제어통제시스템의 컴퓨터 통신부(314)는 개인용 컴퓨터와 데이터 전송을 위해 시리얼 통신, 적외선 통신, USB 통신, RF 통신, CDMA 통신, 무선랜, 기타 무선모뎀을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 사격훈련 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 표적시스템(200)의 구성을 여러 형태로 확장하기 위하여 표적을 추가할 수 있도록 하나의 표적부에 여러 개의 표적을 표시하고, 각 표적당 한 개씩의 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사격훈련 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 표적시스템(200)의 구성을 여러 형태로 확장하기 위하여 표적을 추가할 수 있도록 복수의 표적이 구비된 접고 펼 수 있는 복수의 함체를 구비한 것을 특징으로 하는 사격훈련 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서, 사수가 자신의 사격정보를 즉시 확인할 수 있도록 사수별 사격정보 확인용 영상 디스플레이 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사격훈련 장치.
  7. 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 영상처리부(230)부의 영상저장부(233)는 영상처리에 필요한 최소의 화면(프레임)만을 촬영 시간순으로 순차적으로 저장하는 이중구조의 버퍼로 구성하여 영상처리에 필요한 영상저장부(233)의 메모리 용량을 최소화하여 구성하는 것을 특징으로 하는 사격훈련 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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