KR20080001067A - 광선총과 스크린을 이용한 사격장치 - Google Patents

광선총과 스크린을 이용한 사격장치 Download PDF

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KR20080001067A
KR20080001067A KR1020060059137A KR20060059137A KR20080001067A KR 20080001067 A KR20080001067 A KR 20080001067A KR 1020060059137 A KR1020060059137 A KR 1020060059137A KR 20060059137 A KR20060059137 A KR 20060059137A KR 20080001067 A KR20080001067 A KR 20080001067A
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이종원
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레이센 주식회사
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Abstract

본 발명은 프로젝터로 스크린 상에 소정의 영상표적물을 투사하고 투사된 영상표적물을 향하여 광선총을 발사하고, 발사신호에 기초하여 카메라로 스크린의 영상데이터를 스캔하여 명중 여부 및 점수를 부여하는 탑차 형태 또는 소정크기와 형태를 가진 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템에 관한 것이다.
본 발명은 소정 크기의 박스내부에 프로젝터와 카메라를 고정 설치하고, 프로젝터로부터 발생한 영상을 다양한 방법으로 스크린 상에 영상표적물을 투사하고, 사격자는 광선총으로 스크린 상에 투사된 영상표적물에 광선을 발사하며, 광선총의 발사신호에 기초하여 스크린상의 투사된 영상표적물을 박스내부에 위치한 카메라로 스캔하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하여 명중 여부 또는 점수를 다양한 형태의 영상 또는 수치로 표시하는 수단을 구비하며, 복수의 사격자가 동시에 이용할 수 있는 수단으로 구성되어 있다.
본 발명은 탑차 형태 또는 박스로 제작하여 스크린의 이동이 용이하여 사격 거리의 변경이 용이하고 카메라와 프로젝터가 박스내부에 위치하므로 내구성 및 신뢰성이 크게 향상시키고 유지보수를 용이하게 하는 작용효과가 있다.
광선총, 스크린, 탑차, 박스, 프로젝터, 카메라

Description

광선총과 스크린을 이용한 사격시스템{A Gunshot using a Ray Gun and Screen}
도1 : 본 발명에 따른 프로젝터와 카메라를 내장한 광선총과 스크린을 구비한 사격시스템의 전체 구성도
도2 : 본 발명에 따른 박스내부에 위치하는 프로젝터, 카메라, 스크린 및 하나의 반사경을 이용하여 설계 제작된 사격시스템의 구성도
도3 : 본 발명에 따른 박스내부에 위치하는 프로젝터, 카메라, 스크린 및 두개의 반사경을 이용하여 설계 제작된 사격시스템의 구성도
도4 : 본 발명에 따른 박스내부에 위치하는 프로젝터, 카메라, 스크린 및 볼록반사경을 이용하여 설계 제작된 사격시스템의 구성도
도5 : 본 발명에 따른 박스내부에 위치하는 프로젝터, 카메라, 스크린 및 카메라 및 프로잭터의 줌렌즈를 이용하여 설계 제작한 사격시스템의 구성도
도6 : 본 발명에 따른 프로젝터와 카메라가 내장된 광선총과 스크린을 구비한 사격시스템의 동작순서를 나타내는 흐름도
도7 : 본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 구성도
도8 : 본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 동작순서를 나타내는 흐름도
도9 : 본 발명에 따른 스크린과 프로젝터 및 카메라를 분리하여 설계 제작한 사격시스템의 구성도
<도면번호의 간단한 설명>
11; 박스 12; 스크린
13, 21; 반사경 14; 사격자
15; 광선총 16; 프로젝터
17; 카메라 18; 발사신호 수신 및 제어부
19; 시스템 제어부 20; 밴드패스필터(렌즈)
22; 줌렌즈
본 발명은 프로젝터로 스크린 상에 소정의 영상표적물을 투사하고 투사된 영상표적물을 향하여 광선총을 발사하고, 발사신호에 기초하여 카메라로 스크린의 영상을 스캔하여 명중 여부 및 점수를 부여하는 탑차 형태 또는 소정크기와 형태를 가진 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템에 관한 것이다.
종래의 기술은 프로젝터와 제어시스템이 사격자 쪽에 설치되어 스크린과 서로 분리 설치되어 있으므로 외부의 충격이나 기타 원인에 의하여 사격시스템의 세팅을 흩트려지기 쉬운 문제점이 있으며, 사격시스템이 스크린과 영상투사장치, 감지장치 및 컴퓨터 등과 분리되어 있어서 완제품의 형태로 제작 판매되기 어려운 문 제점이 있고, 설치요원이 현장에서 직접 설치해야 하는 번거로움이 있으며, 한번 설치 후 사용시 시스템을 건드리지 않도록 주의해야 하는 등 사용상 불편함이 있고, 특히 이동성이 극히 낮고, 스크린과 사격자 사이의 거리조절 및 공간 활용도가 크게 제한되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하고 안출된 것으로, 탑차 형태 또는 소정 크기의 박스내부에 프로젝터와 카메라를 고정 설치하고, 프로젝터로부터 발생한 영상을 다양한 방법으로 스크린 상에 영상표적물을 투사하고, 사격자는 광선총으로 스크린 상에 투사된 영상표적물에 광선을 발사하며, 광선총의 발사신호에 기초하여 스크린 상에 투사된 영상표적물을 박스내부에 위치한 카메라로 스캔하거나, 노이즈를 최대한 없애기 위하여 특정한 파장의 광선만을 통과시키는 밴드패스 필터를 장착한 카메라를 이용하여 스캔한 영상데이터에서 광선의 밝기로 광선이 스크린에 맞은 위치(탄착점)를 영상데이터로 감지하여 그 위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하여 명중 여부 또는 점수를 다양한 형태의 영상 또는 수치로 표시하는 수단을 구비한 사격시스템을 제공함으로써 사격 거리의 변경이 용이하고 카메라와 프로젝터가 박스내부에 고정 설치됨으로 내구성 및 신뢰성을 크게 향상시키고, 유지보수를 용이하게 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소정크기의 박스 내부에 프로젝터와 카메라를 내장하고 사격자는 외부에서 박스의 전면에 설치된 스크린 상에 투사된 다양한 종류의 영상표적물을 향해서 사격할 수 있도록 구성함으로써 사격자 또는 기타 외부의 물체와의 충돌이나 기타 원인에 의한 충돌을 피할 수 있어서 시스템의 안정화를 이룰 수 있고, 표적인 스크린과 사격자 사이의 거리조절 및 공간 확보를 용이하게 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소정크기와 형태를 가진 박스 내부에 프로젝터와 카메라를 고정 설치함에 있어서 볼록반사경, 평면 반사경 및 줌 렌즈를 하나 이상 사용하여 표적인 스크린에 필요한 크기와 형태의 영상을 프로젝터를 통해서 다양한 경로로 투사함으로써 박스의 폭을 좁게 설계 제작함으로써 설치공간을 줄이고 제작비용을 줄이는데 있다.
본 발명은 프로젝터로 스크린 상에 소정의 영상표적물을 투사하고 투사된 영상표적물을 향하여 광선총을 발사하고, 발사신호에 기초하여 카메라를 사용하여 스크린의 영상을 스캔하여 광선의 명중 여부 및 점수를 부여하는 탑차 형태 또는 소정크기와 형태를 가진 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명을 용이하게 이해하도록 도시된 도면에 대하여 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 프로젝터와 카메라를 이용한 사격시스템의 전체 구성도를 나타낸 것이며, 도2는 본 발명에 따른 프로젝터, 카메라, 스크린 및 하나의 반사경을 이용하여 설계 제작된 박스 형상의 영상표적물의 구성도를 도시한 것이다. 도3은 본 발명에 따른 프로젝터, 카메라, 스크린 및 두개의 반사경을 이용하여 설계 제작된 박스 형상의 영상표적물의 구성도를 나타낸 것이며, 도4는 본 발명에 따른 프로젝터, 카메라, 스크린 및 볼록반사경을 이용하여 설계 제작된 박스 형상의 영상표적물의 구성도를 도시한 것이다. 도5는 본 발명에 따른 프로젝터, 카메라, 스크린 및 카메라 및 프로잭터의 줌렌즈를 이용하여 설계 제작한 박스 형상의 영상표적물의 구성도를 나타낸 것이며, 도6은 본 발명에 따른 프로젝터와 카메라를 이용한 사격시스템의 동작순서를 나타내는 흐름도를 나타낸 것이다. 도7은 본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 구성도를 나타낸 것이며, 도8은 본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 동작순서를 나타내는 흐름도를 도시한 것이다. 도9는 본 발명에 따른 스크린과 프로젝터 및 카메라를 분리하여 설계 제작한 사격시스템의 구성도를 나타낸 것이다.
본 발명은 탑차 형태 또는 소정 크기의 박스내부에 프로젝터와 카메라를 고정 설치하고, 프로젝터로부터 발생한 영상표적물을 다양한 방법으로 스크린 상에 표시하고, 사격자가 광선총으로 상기 스크린 상에 표시된 영상표적물에 광선을 투사하고, 광선총의 발사신호에 기초하여 스크린상의 영상표적물의 영상을 박스내부에 위치한 상기 카메라로 스캔하거나, 노이즈를 최대한 제거하여 광선총에서 발사된 광선을 효율적으로 취득하기 위하여 특정한 파장의 광선만을 통과시키는 밴드패스 필터를 장착한 카메라를 이용하여 스캔한 영상데이터에서 광선의 밝기로 광선이 스크린에 맞은 위치(탄착점)를 영상데이터로 감지하여 그 위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하여 광선이 스크린에 맞은 위치(탄착점)에 다양한 형태의 영상 이미지로 표시하거나 점수로 표시하거나 영상 이미지와 점수를 동시에 표시할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 구성수단을 실시 예에 기초하여 살펴본다.
[실시 예]
[실시 예1]
본 발명에 따른 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 프로젝터와 카메라를 이용한 사격시스템의 전체 구성도를 나타낸 것이다. 도6은 본 발명에 따른 프로젝터와 카메라를 이용한 사격시스템의 동작순서를 나타내는 흐름도를 나타낸 것이다. 도1 및 도6에 기초하여 본 발명의 구성수단들을 구체적으로 살펴본다.
본 발명에 따른 사격시스템은 크게 박스(11)의 일측에 내장되어 사격자(14)들이 영상표적물을 향해서 광선총(15)으로 광선을 발사할 수 있도록 스크린(12) 상에 영상표적물을 투사하는 프로젝터(16)와, 박스 내부 일측에 내장되어 스크린(12) 상에 투사된 영상을 스캔하여 영상표적물 상에 광선이 맞은 위치를 검출하는 카메라(17) 또는 다양한 파장을 가진 광선의 노이즈를 제거하여 효율적으로 광선총에서 발사된 광선을 검출하기 위하여 특정 파장의 광만을 통과시키는 밴드패스 필터가 부착된 카메라와, 프로젝터(16)에서 발사되는 영상표적물을 표시하는 스크린(12)이 박스(11)의 전면에 소정크기와 형태로 설계 제작되어 있다.
상기 박스 내부에는 박스(11)의 크기와 형태 및 스크린(12)의 크기를 고려하 여 프로젝터(16)로부터 발생한 동영상표적물 또는 정지영상표적물로 구성된 영상표적물을 스크린(12) 상에 투사하기 위하여 평면반사경, 렌즈, 볼록반사경 및 줌렌즈(22) 중 하나를 선택하여 사용하거나 하나이상을 조합 구성하여 설계 제작되어 스크린(12)의 크기와 형태에 맞도록 영상이 투사되도록 설계 제작되어 있다.
상기 박스(11) 내부의 구성을 구체적으로 살펴보면, 도1과 도2에서는 프로젝터(16)에서 발생되는 영상표적물을 하나의 평면반사반사경을 거쳐서 박스의 전면에 설치된 스크린(12) 상에 투사하는 구성으로 프로젝터(16)에서 발생하는 영상신호가 빛을 경로의 길이에 비례하여 확대되는 원리를 이용하여 원하는 크기와 형태를 가진 스크린(12)에 투사되도록 구성되어 있다. 도3은 좁은 박스(11) 공간에서 스크린(12)에 투사되는 영상신호를 비교적 크게 확대하여 스크린(12)에 투사하기 위하여 도1과 도2에서의 빛의 경로를 두개의 평면반사반사경의 반사를 거쳐서 프로젝터(16)로부터 발생한 영상신호가 스크린(12)에 투사되도록 설계 제작되어 있다.
도4는 상기 도1 및 도2에서의 평면반사경을 대신하여 볼록반사경을 부착하여 프로젝터로부터 발생되는 영상신호를 볼록반사경의 촛점거리를 이용하여 원하는 크기로 확대하여 스크린(12)에 투사되도록 구성되어 있으며, 도5는 프로젝터(16)의 전단에 줌 렌즈를 부착 설치하여 프로젝터(16)로부터 발생된 영상신호를 원하는 크기로 확대하여 스크린(12)에 투사하도록 설계 제작되어 있다.
사격자는 광선총(15)을 이용하여 박스 전면에 설치되어 있는 스크린(12)에 투사된 영상표적물을 향하여 광선을 발사하도록 구성되어 있으며, 사격자가 광선총(15)에서 광선의 발사를 위하여 방아쇠를 당기면 광선 발사신호가 박스의 일측에 설치된 발사신호 수신 및 제어부(18)로 전송되고, 상기 발사신호 수신 및 제어부(18)는 광선총(15)의 발사신호를 카메라로 전송하여 스크린 상의 영상 및 스크린(12)에 투사된 광선을 스캔하거나 발사신호에 기초하여 카메라가 스캔한 영상데이터를 취득하여 시스템 제어부에서 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산한 후, 연산된 위치좌표에 기초하여 시스템 제어부가 프로젝터를 통해서 사격자가 사격한 광선이 맞은 위치를 스크린 상에 영상이미지로 표시하여 주거나 점수로 표시하도록 구성되어 있다.
사격자(14)는 광선총(15)의 방아쇠를 당겨서 광선발사 후 발사신호에 기초하여 카메라(17)로 스크린 상의 투사된 영상을 스캔하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하는데 걸리는 시간을 고려하여 수십 ㎳의 시간간격을 두고 광선총을 연속 발사할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사시간의 간격이 30㎳로 가정하면, 두 사람의 사격자 또는 한사람의 사격자가 방아쇠를 당긴 시간의 간격이 30㎳이내 일 경우에는 발사신호 수신 및 제어부(18)에서 먼저 발사한 사격자의 광선총은 방아쇠를 당김과 동시에 격발시키고, 그 다음에 수신된 격발신호에 대해서는 먼저 발사된 광선총의 발사신호에 기초하여 30㎳ 후에 자동으로 발사되도록 구성하고 발사된 신호에 기초하여 스크린 화면을 스캔하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산한 후, 연산된 위치좌표에 기초하여 시스템 제어부가 프로젝터를 통해서 사격자가 사격한 광선이 맞은 위치를 스크린 상에 영상이미지로 표시하여 주거나 점수로 표시하도록 구성되어 있다.
상기 시스템 제어부(19)는 사격자의 누적 점수를 표시하여 주거나 다수의 사람들이 게임을 할 경우에 각각의 사격자들에 대한 점수를 연속적으로 연산하여 메모리 상에 데이터베이스에 저장하고 게임의 중간 중간 또는 게임이 종료된 후에 순서대로 표시해주는 수단을 구비하고 있다.
상기 시스템 제어부(19)와 발사신호 수신 및 제어부(18)는 서로 소정의 데이터를 처리할 수 있도록 마이크로프로세서 및 메모리를 구비하고 제어에 필요한 프로그램을 내장하며, 상기 시스템 제어부(19)와 발사신호 수신 및 제어부(18)는 상용의 통신수단인 RS-232C 등의 유선으로 연결되거나 발사신호 수신 및 제어부(18)를 상기 시스템 제어부에 내장시켜 구성할 수 있으며, 상기 발사신호 수신 및 제어부(18)와 광선총은 상용의 통신수단인 RS-232C 등의 유선으로 연결되거나 무선으로 신호를 전송할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 프로젝터(16)를 통해서 스크린에 투사되는 영상신호는 사격 게임에 맞는 다양한 종류의 동영상 또는 정지영상으로 구성하되, 움직이는 여러 가지의 영상표적물의 종류에 따라 광선총(15)이 발사하는 광선이 맞는 경우에 서로 다른 점수를 부가하여 사격자(14)들의 흥미를 배가시킬 수 있도록 구성되어 있으며, 정지 상태에서의 사격의 연습 또는 게임을 위하여 정지된 영상표적물을 투사할 수 있도록 구성되어 있고, 사용자들이 스크린(12)에 투사되는 영상표적물을 구성하거나 외부의 컴퓨터로부터 다운로드받은 동영상이나 정지영상을 시스템 제어부(19)의 상용의 유에스비(USB) 포트 등의 다양한 입출력 수단을 통해서 입력하여 사용할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 시스템 제어부(19)는 상용의 일반 PC로 구성할 수도 있다.
도7은 본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 구성도를 나타낸 것이며, 도8은 본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 동작순서를 나타내는 흐름도이다.
본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 구성 및 동작순서에 대하여 구체적으로 살펴본다. 본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템에는 각각의 광선총(15)의 발사신호에 각각의 광선총(15)을 식별할 수 있는 광선총의 ID가 부여되어 있으며, 각각의 사격자(14)들은 이름 또는 애칭을 시스템 제어부로 입력수단을 통해서 입력하고, 입력된 사격자 정보와 해당하는 광선총의 ID를 서로 연동시켜 두 사람이상이 본 발명에 따른 하나의 스크린(12) 상에의 동영상 표적물 또는 정지영상의 표적물을 이용하여 다양한 사격게임을 즐길 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 사격시스템은 두 사람 이상이 동시에 사격할 경우에 하나의 광선총에서 광선이 발사될 때 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사신호간격(20㎳내지 90㎳사이)이전에 입력된 또 다른 광선총의 광선발사를 일시 정지시켜 카메라가 스캔하는 스크린 상에는 언제나 하나의 광선만 나타나도록 구성되어 있으며, 상기 스크린에 나타난 광선과 발사 시 발사신호에 실린 광선총의 아이디를 연동시켜 각각의 사격자들에 대한 탄착점의 위치 및 점수들을 표시할 수 있도록 구성되어 있다.
다수의 사격자(14)들이 광선총(15)의 방아쇠를 당겨서 광선을 스크린에 발사하는 발사신호간격은 상기 한사람이 사격하는 발사신호간격과 동일하게 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사신호간격에 의하여 동작하되, 발사신호 수신 및 제어 부에 설정된 발사신호간격 이전에 또 다른 발사신호가 입력될 경우에는 발사신호 수신 및 제어부에서 먼저 입력된 발사신호에 의하여 광선이 발사되고 상기 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사신호간격을 경과한 후에 광선이 발사됨과 동시에 카메라가 스크린 영상을 스캔하도록 구성되어 있으며, 상기 설정된 발사신호간격은 수십 ㎳이내이므로 사격자들은 광선총의 발사와 동시에 사격이 이루어진 것과 동일하게 느낄 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 멀티플레이어용 사격시스템의 동작순서에 대하여 구체적으로 살펴본다. 사격자A와 사격자B가 프로젝터, 카메라(17), 시스템 제어부(19), 발사신호 수신 및 제어부(18) 및 반사경을 내장한 박스(11) 전면에 설치된 스크린(12) 상의 영상표적물을 향하여 광선총의 방아쇠를 당기면, 상기 사격자A와 사격자B를 식별할 수 있는 사격자 식별 ID가 부여된 발사신호가 박스의 일측에 설치된 발사신호 수신 및 제어부(18)로 전송되고, 상기 사격자 식별 ID가 부여된 발사신호를 수신한 발사신호 수신 및 제어부(18)는 발사신호 수신 및 제어부(18)에 설정된 발사신호간격 이내에 두개 이상의 발사 신호가 입력되면, 먼저 입력된 하나의 광선총 이외의 다른 광선총의 광선발사를 정지시키고, 먼저 발사된 광선총(15)의 발사신호를 통해서 입력된 사격자 식별 ID와 함께 시스템 제어부(19)로 전송하며, 시스템 제어부(19)는 카메라(17)로 광선발사 시에 광선이 스크린(12)에 맞은 영상을 스캔하라는 신호를 내보내어 스크린(12)에 투사된 영상표적물 및 광선을 카메라로 스캔하거나, 노이즈를 최대한 없애기 위하여 특정한 파장의 광선만을 통과시키는 밴드패스필터(20, 렌즈)를 장착한 카메라를 이용하여 스캔한 영상데이터에서 광선의 밝기로 광선이 스크린에 맞은 위치(탄착점)를 감지하여 그 위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산한 후, 연산된 위치좌표를 시스템 제어부(19)에서 프로젝터(16)로 전송하여 해당 사격자(14)가 사격한 광선이 맞은 위치를 스크린 상에 영상이미지로 표시하거나 점수로 표시하도록 구성되어 있다. 이 때 상기 사격자A와 사격자B가 스크린(12) 상의 표적을 맞춘 위치를 표시하는 수단은 각각의 사격자들에 대하여 서로 다른 색상을 사용하여 표시하거나 서로 다른 형태의 영상이미지를 사용하여 맞은 위치를 표시할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 사격자A와 사격자B가 발사한 발사신호를 처리하는 중에 다른 광선총에서 발사신호가 들어와 있는지를 체크하여 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사신호간격이전에 입력되어 대기 상태에 있는 발사신호가 있으면 발사신호가 들어온 광선총의 광선발사정지를 해지하고 그 이외 다른 광선총의 발사를 정지시키면서 상기와 같은 제어를 반복 수행하도록 구성되어 있다. 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사신호간격이전에 입력된 신호가 없으면 시스템제어부와 발사신호 수신 및 제어부는 발사신호의 입력을 대기하는 상태에 있도록 구성되어 있다.
상기 프로젝터(16)를 통해서 스크린(12)에 투사되는 동영상 또는 정지 영상은 다양한 종류의 사격게임에 사용되는 상용의 동영상 또는 정지영상 뿐만 아니라 새로이 설계 제작하여 시스템제어부(19)를 거쳐서 프로젝터(16)를 통해서 투사할 수 있도록 구성되어 있으며, 동영상 상에 표시되는 다양한 종류의 영상표적물에 따라 광선총(15)에서 발사하는 광선이 맞을 경우에 서로 다른 점수를 부여하여 두 사람이상의 사수들이 동시에 게임을 할 수 있도록 구성함으로써 이용자들의 흥미를 배가시킬 수 있다.
상기 사격을 위한 광선총(15)은 직진성이 우수한 650㎚ 내외의 붉은 가시광선을 이용하거나 적외선을 이용하여 구성하는 것이 바람직하나 다양한 파장을 가진 직진성이 우수한 광선이면 족하다. 상기 광선총(15)은 광선총(15)의 방아쇠를 당겨서 광선을 발사할 경우에 짧은 펄스 신호가 스크린상의 영상표적물을 향해서 발사되도록 구성되어 있으며, 광선총(15)에서 발사되는 광선의 색상을 달리하여 구성할 수도 있다.
상기 각각의 사격자(14)들이 광선총(15)을 발사할 경우에 발사신호에 광선총을 식별할 수 있는 광선총 식별ID를 실어서 시스템제어부(19)의 일측에 설치된 발사신호 수신 및 제어부(18)로 송신하면, 해당광선총(15)이 발사된 스크린(12) 화면의 영상신호와 광선총이 맞은 위치의 영상을 상기 발사신호 수신 및 제어부(18)를 통해서 시스템제어부(19)에서 전송한 발사신호에 기초하여 박스 일측에 내장된 카메라(17)로 스캔하고, 스캔한 영상데이터의 빛의 강도에 기초하여 해당 광선이 맞은 위치를 시스템제어부(19)에서 스크린(12) 화면상의 좌표점으로 변환 연산한 후, 연산된 좌표에 기초하여 시스템제어부(19)에서 프로젝터(16)로 좌표데이터를 전송하여 맞은 위치를 스크린(12) 상에 다양한 형태의 영상이미지로 표시하거나 점수와 영상을 동시에 표시할 수 있고, 해당 광선총(15)의 점수가 시스템제어부(19)의 메모리 상의 데이터베이스에 자동으로 저장되도록 구성되어 있다.
즉, 처음 게임 시작 시에 사수들은 할당된 광선총(15)과 연동되어 자동으로 점수가 계산될 수 있도록 시스템제어부(19)의 입력 수단을 통해서 사수를 식별할 수 있는 이름을 입력하는 구성을 구비하며, 이후 게임이 종료될 때까지 할당된 광선총(15)을 계속 사용하여야 광선총에 부여된 식별아이디와 입력된 사격자가 동일한 사람으로 인식할 수 있다.
상기 시스템 제어부(19)와 발사신호 수신 및 제어부(18)는 상용의 통신수단인 RS-232C 등의 유선으로 연결되거나 발사신호 수신 및 제어부(18)를 상기 시스템 제어부에 내장시켜 구성할 수 있으며, 상기 발사신호 수신 및 제어부(18)와 광선총은 유선으로 연결되거나 무선으로 신호를 송수신할 수 있도록 구성되어 있으며, 광선총은 상기 발사신호수신 및 제어부(18)에서 설정된 발사신호간격 이전에 발사가 일어나지 않도록 상기 발사신호수신 및 제어부(18)에서 송신하는 신호에 의하여 광선총의 발사를 정지하는 수단을 구비하고 있다.
상기 시스템제어부(19)는 일반 상용의 컴퓨터를 사용하여 본 발명에 따른 프로그램을 내장시겨 발사신호수신 및 제어부(18), 프로젝터 및 카메라와 서로 체결하여 구성하거나 마이크로프로세서와 메모리 등을 사용하여 본 발명에 따른 시스템제어부(19)를 설계 제작하고 본 발명에 따라 설계 제작된 소프트웨어를 내장시켜 프로젝터(16), 카메라(17) 및 발사신호수신 및 제어부(18)와 서로 체결하여 연동시켜 사용할 수 있다.
상기 카메라로 스캔하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하는 방법은 시스템제어부에서 카메라에 스캔된 스크린의 네모서리 부분의 좌표를 기준으로 화면을 세분화하여 광선이 맞은 위치좌표를 정확하게 연산한 후 프로젝터를 통해서 표시되도록 구성되어 있다.
상기 하나의 스크린과 다수의 무선광선총으로 이루어진 사격시스템을 하나의 게임시스템으로 구성할 경우에 다수의 게임시스템이 설치되고 각각의 게임시스템에 다수의 무선광선총이 배치되어 다수의 사격자들이 동시에 무선광선총을 이용하여 사격을 할 경우에 대한 사격시스템의 구성요소를 살펴보면, 상기 발사신호 수신 및 제어부는 다수의 무선광선총에 내장된 무선 송수신부와 연동하여 동작하되, 여러 대의 게임시스템이 동일 장소에 설치 운영할 경우에 게임시스템 간에 서로 간섭이 발생하지 않도록 무선광선총에 부여된 각각의 식별 아이디가 각 게임시스템별 및 무선광선총별로 모두 식별 가능한 아이디로 부여하며, 각각의 게임시스템과 연동하는 각각의 발사신호 수신 및 제어부는 각각의 게임시스템에 배치된 무선광선총의 식별 아이디를 수신하여 무선광선총에서 광선이 발사될 때 각각의 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사신호간격(20㎳내지 90㎳사이)이전에 동일한 게임시스템에 배치된 무선광선총으로부터 입력된 또 다른 무선광선총의 광선발사를 일시 정지시켜 카메라가 스캔하는 스크린 상에는 언제나 하나의 광선만 나타나도록 구성되어 있으며, 상기 스크린에 나타난 광선과 발사 시 발사신호에 실린 무선광선총의 아이디를 연동시켜 각각의 사격자들에 대한 탄착점의 위치 및 점수들을 표시할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 각각의 게임시스템은 게임시스템별로 동작할 수도 있으며, 여러 대의 게임시스템을 관리하는 컴퓨터를 두고 각각의 게임시스템과 연결하여 서로 연동하도록 구성함으로 사격자들의 점수를 통합하여 관리하거나 순서대로 표시할 수 있도록 구성할 수 있다.
[실시 예2]
본 발명에 따른 실시 예2는 상기 실시 예1에서 카메라, 프로젝터, 발사신호 수신 및 제어부(18) 및 시스템제어부(19)를 내장하고 프로젝터를 통해서 박스의 전면에 부착된 스크린 상에 영상표적물을 투사하는 구성에서, 실내 또는 실외 등의 필요한 크기의 스크린을 설치하고 스크린 상에 시스템제어부 또는 컴퓨터와 프로젝터를 통해서 영상표적물을 투사하고, 투사된 영상을 취득하기 위하여 스크린의 전면에서 카메라, 프로젝터, 발사신호 수신 및 제어부(18) 및 시스템제어부(19)를 위치시키고, 스크린 상에 프로젝터를 통해서 영상목표물울 투사하되, 한명 혹은 복수의 사격자들이 각각의 식별ID가 부여된 광선총으로 사격하도록 구성된 시스템에 관한 것이다.
실시 예2에서, 복수의 사격자들이 상기 영상표적물을 향하여 광선총의 방아쇠를 당기면, 상기 실시 예1에서와 동일하게 각각 광선총의 발사신호에 부여된 식별ID에 기초하여 각각의 사격자들이 발사한 발사신호가 박스의 일측에 설치된 발사신호 수신 및 제어부(18)로 전송되고, 상기 사격자 식별 ID가 부여된 발사신호를 수신한 발사신호 수신 및 제어부(18)는 발사신호 수신 및 제어부(18)에 설정된 발사신호간격 이내에 두개 이상의 발사신호가 입력되면 먼저 입력된 하나의 광선총 이외의 다른 광선총의 광선발사를 정지시키고, 먼저 발사된 광선총(15)의 발사신호를 통해서 입력된 사격자 식별 ID와 함께 시스템 제어부(19)로 전송하며, 시스템 제어부(19)는 카메라(17)로 광선발사 시에 광선이 스크린(12)에 맞은 영상을 스캔하라는 신호를 내보내어 스크린(12)에 투사된 영상 및 스크린(12)에 투사된 영상표적물 및 광선을 박스내부에 위치한 카메라로 스캔하거나, 광선의 효율적인 감지를 위하여 광선에 실린 노이즈를 최대한 없애기 위하여 광선총의 광선에 해당하는 특정한 파장의 광선만을 통과시키는 밴드패스필터(20, 렌즈)를 장착한 카메라를 이용하여 스캔한 영상데이터에서 광선의 밝기로 광선이 스크린에 맞은 위치(탄착점)를 영상데이터로 감지하여 그 위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산한 후, 연산된 위치좌표를 시스템 제어부(19)에서 프로젝터(16)로 전송하여 해당 사격자(14)가 사격한 광선이 맞은 위치를 스크린 상에 영상이미지로 표시하거나 점수로 표시하도록 구성되어 있다.
이 때 상기 사격자들이 스크린(12) 상의 영상표적물을 맞춘 위치를 표시하는 수단은 각각의 표적물에 따라 서로 색상으로 다른 점수를 부여하거나 서로 다른 영상이미지 및 점수를 부여하여 표시하거나, 각각의 사격자들에 대하여 서로 다른 색상을 사용하여 표시하거나 서로 다른 형태의 영상이미지를 사용하여 맞은 위치를 표시할 수 있도록 구성되어 있다.
실시 예2에 따른 사격시스템은 상기 실시 예1에서의 시스템제어부, 발사신호 수신 및 제어부(18) 및 통신수단 등이 모두 동일하며, 내장되는 소프트웨어 역시 동일한 구성으로 이루어진다.
앞에서 상세하게 기술하였지만, 상기 실시 예1은 스크린 뒷면에서 프로젝터로 표적영상물을 투사하고, 카메라로 영상을 스캔하는 구성이며, 실시 예2는 스크린의 전면에서 프로젝터로 표적영상물을 투사하고, 카메라로 영상을 스캔하는 구성으로 이루어져 있다.
본 발명에 따른 실시 예1 및 실시 예2의 사격시스템은 사격자들이 게임을 즐 길 수 있는 공간이 유동적이고, 표적물이 하나의 박스로 고정 설치되어 이동성이 용이하며, 프로젝터와 사격시스템제어부에서 프로젝터로 내보내는 영상표적물을 다양하게 구성하거나 상용의 컴퓨터를 통해서 입력 변경할 수 있도록 구성하여 수요자들의 흥미를 배가시킬 수 있으므로 산업상 이용가능성이 아주 높다.
본 발명은 탑차 형태 또는 소정 크기의 박스내부에 프로젝터와 카메라를 고정 설치하고, 프로젝터로부터 발생한 영상을 다양한 방법으로 스크린 상에 영상표적물을 투사하고, 사격자는 광선총으로 스크린 상에 투사된 영상표적물에 광선을 발사하며, 광선총의 발사신호에 기초하여 스크린상의 투사된 영상표적물을 박스내부에 위치한 상기 카메라로 스캔하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하여 명중 여부 또는 점수를 다양한 형태의 영상 또는 수치로 표시하는 수단을 구비한 사격시스템을 제공함으로써 사격 거리의 변경이 용이하고 카메라와 프로젝터가 박스내부에 고정 설치됨으로 내구성 및 신뢰성을 크게 향상시키고, 유지보수를 용이하게 하는 작용효과가 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 소정크기의 박스 내부에 프로젝터와 카메라를 내장하고 사격자는 외부에서 박스의 전면에 설치된 스크린 상에 투사된 다양한 종류의 영상표적물을 향해서 사격할 수 있도록 구성함으로써 사격자 또는 기타 외부의 물체와의 충돌이나 기타 원인에 의한 충돌을 피할 수 있어서 시스템의 안정화를 이룰 수 있고, 표적인 스크린과 사격자 사이의 거리조절 및 공간 확보를 용이하게 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 소정크기와 형태를 가진 박스 내부에 프로젝터와 카메라를 고정 설치함에 있어서 볼록반사경, 평면 반사경 및 줌 렌즈를 하나 이상 사용하여 표적인 스크린에 필요한 크기와 형태의 영상을 프로젝터를 통해서 다양한 경로로 투사함으로써 박스의 폭을 좁게 설계 제작함으로써 설치공간을 줄이고 제작비용을 줄이는데 있다.

Claims (10)

  1. 스크린을 이용한 사격시스템에 있어서,
    박스내부의 일측에 위치하며, 박스의 전면에 설치된 스크린에 동영상 또는 정지영상을 발생하여 투사하는 프로젝터와,
    상기 박스의 전면에 설치되어 상기 프로젝터로부터 투사되는 동영상 또는 정지영상표적물이 표시되는 스크린과,
    상기 스크린에 투사된 표적물 동영상과 정지영상표적물을 향하여 사격자가 광선을 발사하는 광선총과,
    박스내부의 일측에 위치하며, 상기 광선총의 발사신호에 기초하여 상기 프로젝터에 의하여 투사된 동영상 또는 정지영상표적물과 광선총에 의하여 발사된 광선이 도달한 스크린의 영상을 스캔하는 카메라와,
    상기 카메라에서 스캔한 영상데이터의 빛의 강도에 기초하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하여 스크린 상에 표시하는 시스템제어부를 구비한 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  2. 스크린을 이용한 사격시스템에 있어서,
    상기 스크린의 전면에 위치하며, 스크린에 동영상 또는 정지영상을 발생하여 투사하는 프로젝터와,
    상기 프로젝터로부터 투사되는 동영상 또는 정지영상표적물이 표시하는 스크 린과,
    상기 스크린에 투사된 표적물 동영상과 정지영상표적물을 향하여 사격자가 광선을 발사하는 광선총과,
    상기 스크린의 전면에 위치하며, 상기 광선총의 발사신호에 기초하여 상기 프로젝터에 의하여 투사된 동영상 또는 정지영상표적물과 광선총에 의하여 발사된 광선이 도달한 스크린의 영상을 스캔하는 카메라와,
    상기 카메라에서 스캔한 영상데이터의 빛의 강도에 기초하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하여 스크린 상에 표시하는 시스템제어부를 구비한 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 박스 내부에는 박스의 크기와 형태 및 스크린의 크기를 고려하여 프로젝터로부터 발생한 동영상 또는 정지영상을 평면반사경, 렌즈, 볼록반사경 및 줌렌즈 중 어느 하나를 선택하여 사용하거나 하나이상을 조합 구성하여 설계 제작된 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  4. 청구항1내지 청구항3중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템제어부의 일측 또는 분리 설치되어 시스템제어부와 연동하며, 발사신호를 수신하고 제어하는 발사신호 수신 및 제어부를 더 구비한 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  5. 청구항4에 있어서,
    상기 발사신호에 기초하여 스크린 화면을 스캔하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하는 수단을 더 구비한 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 광선총을 한 개 사용하거나 혹은 복수 개를 동시에 사용하고자 할 경우에 상기 발사신호 수신 및 제어부와 연동하도록 구성되며, 각각의 광선총을 식별하기 위하여 유선 혹은 무선으로 전송되는 광선총의 발사신호에 식별 ID를 더 구비한 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  7. 청구항6에 있어서,
    다수의 스크린을 이용한 사격시스템에서 다수의 무선 광선총을 동시에 사용하고자 할 경우에 상기 발사신호 수신 및 제어부와 연동하도록 구성되며, 각각의 무선광선총을 식별하기 위하여 각각의 무선광선총의 무선발사 신호에 무선광선총 및 무선광선총과 연계된 사격시스템을 식별할 수 있도록 식별 ID를 구비한 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  8. 청구항1 또는 청구항2 에 있어서,
    복수의 사격자 또는 한사람의 사격자가 방아쇠를 당긴 시간의 간격이 발사신호 수신 및 제어부에 설정된 발사신호간격 이내일 경우에 먼저 발사된 광선총의 발사신호에 기초하여 상기 설정된 발사신호간격 이후에 나중에 방아쇠를 당긴 광선총의 광선이 자동으로 발사되도록 구성한 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  9. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 광선총의 발사신호간격은 사격자가 광선총의 방아쇠를 당겨서 광선을 발사한 후 발사신호에 기초하여 카메라로 스크린 상의 영상을 스캔하여 광선이 맞은 위치 또는 탄착위치를 컴퓨터 화면상의 좌표로 연산하여 스크린 상에 표시하는 시간을 고려하여 30㎳내지 90㎳사이에서 설정할 수 있도록 구성된 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
  10. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 카메라의 전면에는 타 광선에 의한 노이즈를 최대한 제거하고 광선총에서 발사된 광선을 효율적으로 취득하기 위하여 광선총에서 발생한 광선파장만을 통과시키는 밴드패스 필터를 더 부착한 것을 특징으로 하는 광선총과 스크린을 이용한 사격시스템.
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