KR20090116919A - Apparatus for establishing fire and drive region of tank - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for setting fire and drive prohibition regions of a tank is provided to collect environmental information of the surrounding using a laser scanner. CONSTITUTION: A device for setting fire and drive prohibition regions of a tank comprises a laser scanner(10), a laser scanner driving control unit(12) and a cannon/turret driving power controller(14). The laser scanner is installed at the upper part of a turret rotator of the tank. The laser scanner is controlled to be higher and lower and scans the environment of a surrounding. The laser scanner driving control unit controls a height driving of the laser scanner. The cannon/turret driving power controller controls the driving power of a cannon and a turret by computing distance between structures corresponding to the surrounding using the environment scanning information.

Description

전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치{APPARATUS FOR ESTABLISHING FIRE AND DRIVE REGION OF TANK}Tank firing and driving prohibited area setting device {APPARATUS FOR ESTABLISHING FIRE AND DRIVE REGION OF TANK}

본 발명은 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치에 관한 것으로, 특히, 전차의 포탑 회전체에 설치된 레이저 스캐너(laser scanner)로부터 제공되는 주위의 환경정보에 대응하여 전차의 사격 및 구동 금지영역을 설정하고, 그 환경정보에 대해 표시 및 경고하여 포수 및 전차장이 알 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for setting a shooting and driving prohibited area of a tank, and in particular, sets a shooting and driving prohibited area of a tank in response to environmental information provided from a laser scanner installed on a turret rotating body of the tank. The present invention relates to a device that displays and warns the environmental information so that the gunner and the commander can know.

종래의 전차 포탑은 포수의 육안이나 포수조준경(주간 15°, 야간 10°), 전차장 조준경(주간 13°, 야간 10°)에 의존하여 목표물을 조준하도록 구동된다.Conventional tank turrets are driven to aim at the target depending on the gunner's eye or gunner's sight (15 ° per week, 10 ° at night) and tank commander's sight (13 ° per week, 10 ° at night).

따라서 이와 같은 종래의 기술에 있어서는 주위의 환경 예로, 각종 구조물을 식별하기 어려운 야간에 포를 구동하다가 주위의 특정 환경구조물에 충돌할 경우 전차의 야간작전 수행에 큰 지장을 초래하게 되는 결점이 있다.Therefore, in the conventional technology as described above, when the artillery is driven at night, which is difficult to identify various structures, and collides with a specific environmental structure, there is a drawback that a large obstacle occurs in performing night operation of the tank.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 전차의 포탑 회전체에 설치된 레이저 스캐너로부터 제공되는 주위의 환경정보에 대응하여 전차의 사격 및 구동 금지영역을 설정하고, 그 환경정보에 대해 표시 및 경고하여 포수 및 전차장이 알 수 있도록 하는 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. The present invention sets a vehicle firing and driving prohibition area corresponding to surrounding environmental information provided from a laser scanner installed on a turret rotating body of a tank, and displays the environmental information. And to provide a warning device for setting the fire and drive prohibited area of the tank to warn the gunners and tank commanders to know.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve this purpose,

본 발명의 일 형태에 따르면, 전차의 포탑 회전체 상부에 설치되고, 고저구동이 가능하며, 주위의 환경을 스캐닝하는 레이저 스캐너; 상기 레이저 스캐너의 고저구동을 제어하는 레이저 스캐너 구동 제어부; 상기 레이저 스캐너로부터 제공되는 주위의 환경 스캐닝 정보를 이용해서 주위의 환경에 대응하는 각종 구조물과의 각 거리를 각기 추출하여, 포 및 포탑의 구동전력을 제어하는 포 및 포탑 구동전력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a laser scanner mounted on an upper portion of a turret rotating body of a tank and capable of high and low driving and scanning the surrounding environment; A laser scanner driving control unit controlling high and low driving of the laser scanner; It includes a gun and turret driving power control unit for controlling the driving power of the turret and turret by extracting the respective distance to the various structures corresponding to the surrounding environment by using the surrounding environmental scanning information provided from the laser scanner It features.

본 발명에서 상기 레이저 스캐너의 고저구동범위는 -10° 내지 30°이고, 구동정밀도는 1°이며, 스캔 주기는 60ms인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the high and low driving range of the laser scanner is -10 ° to 30 °, the driving precision is 1 °, and the scan period is 60ms.

본 발명에서 상기 포 및 포탑 구동전력 제어부는 포의 선회구동이 포사격 및 포탑의 구동 금지영역으로 진행될 경우, 상기 포 및 포탑의 구동전력을 제어하여 상기 포탑의 선회를 정지 또는, 선회속도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the turret and turret driving power control unit stops the turning of the turret or decreases the turning speed by controlling the driving power of the turret and the turret when the turning drive of the turret proceeds to the firing target and the driving prohibited area of the turret. It is characterized by.

본 발명에서 상기 포 및 포탑 구동전력 제어부의 제어에 의거하여, 포사격 및 포탑의 구동 금지영역을 표시하는 사격 및 구동 금지영역 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Under the control of the gun and turret drive power control unit, it is characterized in that it further comprises a firing and driving prohibition area display unit for displaying the gun firing and the driving prohibited area of the turret.

본 발명에서 상기 포 및 포탑 구동전력 제어부의 제어에 의거하여, 포의 선회구동이 포사격 및 포탑의 구동 금지영역으로 진행될 경우 경고음 또는, 경고광을 출력하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, under the control of the turret and turret driving power control unit, when the swing drive proceeds to the gun fire and the driving prohibited area of the turret, characterized in that it further comprises a warning to output a warning sound or warning light.

본 발명은, 전차의 포탑 회전체에 설치된 레이저 스캐너로부터 제공되는 주위의 환경정보에 대응하여 전차의 사격 및 구동 금지영역을 설정하고, 그 환경정보에 대해 표시 및 경고하여 포수 및 전차장이 알 수 있도록 한다.According to the present invention, the tank is set to prohibit shooting and driving of the vehicle in response to the surrounding environmental information provided from the laser scanner installed in the turret rotating body of the tank, and the environmental information is displayed and warned so that the gunner and the tank commander can know. do.

따라서, 각종 구조물을 식별하기 어려운 야간에도 포를 주위의 특정 환경구조물에 충돌시키지 않고 안전하게 구동시킬 수 있기 때문에 전차의 야간작전 수행 능력이 크게 향상되는 효과가 있다.Therefore, even at night when it is difficult to identify various structures, the artillery can be safely driven without colliding with surrounding specific environmental structures, thereby greatly improving the performance of night operations of the tank.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치의 일 실시 예를 나타낸 블록도로, 레이저 스캐너(10), 레이저 스캐너 구동 제어부(12), 포 및 포탑 구동전력 제어부(14), 사격 및 구동 금지영역 표시부(16), 및 경고부(18)로 구성된다.1 is a block diagram showing an embodiment of the apparatus for setting the shooting and driving prohibited area of a tank according to the present invention, a laser scanner 10, a laser scanner driving control unit 12, a gun and turret driving power control unit 14, shooting And a driving prohibition area display section 16, and a warning section 18.

동 도면에 있어서, 레이저 스캐너(10)는 도 2와 같이 전차의 포탑 회전체 상부에 설치되고, 고저구동이 가능하며, 도 3과 같이 주위의 환경 예로, 30m 전방의 3차원 정보를 3Hz의 주기로 3차원 스캐닝하고, 그 3차원 스캐닝 정보를 포 및 포탑 구동전력 제어부(14)로 RS-422 통신라인을 통해 제공한다. 레이저 스캐너(10)의 고저구동범위는 -10° 내지 30°이고, 구동정밀도는 1°이며, 스캔 주기는 60ms이다. 레이저 스캐너(10)로 상용품인 SICK사의 ‘LMS-221-30206’을 사용할 수 있다. 레이저 스캐너(10)를 구성하는 고저구동모터는 크기가 소형이고 제어가 정밀한 BLDC(Brushless DC) 모터(motor)를 사용한다.In the figure, the laser scanner 10 is installed on the turret rotating body of the tank as shown in Figure 2, it is possible to drive a high and low, as shown in Figure 3, the surrounding environment, as shown in Figure 3, the three-dimensional information of 30m in front of the cycle of 3Hz Three-dimensional scanning and the three-dimensional scanning information is provided to the gun and turret driving power control unit 14 through the RS-422 communication line. The high and low driving range of the laser scanner 10 is -10 ° to 30 °, the driving precision is 1 °, and the scan period is 60ms. As the laser scanner 10, 'LMS-221-30206' of SICK, which is a commercial item, can be used. The high and low drive motor constituting the laser scanner 10 uses a BLDC (Brushless DC) motor of small size and precise control.

레이저 스캐너 구동 제어부(12)는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 이용해서 레이저 스캐너(10)의 고저구동을 제어하여, 레이저 스캐너(10)의 고저구동주기가 전차의 이동속력이 빠를수록 짧아지도록 한다.The laser scanner driving control unit 12 controls the high and low driving of the laser scanner 10 by using a pulse width modulation (PWM) signal so that the high and low driving cycle of the laser scanner 10 is shorter as the moving speed of the tank is faster. .

포 및 포탑 구동전력 제어부(14)는 레이저 스캐너(10)로부터 제공되는 주위의 3차원 환경 스캐닝 정보를 이용해서 3차원 맵(Map)을 형성하고, 주위의 환경에 대응하는 각종 구조물과의 각 거리를 각기 추출하여, 포 및 포탑의 구동전력을 제어한다. 포 및 포탑 구동전력 제어부(14)는 레이저 스캐너(10)로부터 제공되는 매 프레임마다의 3차원 정보를 자신의 메모리(도면 중에 도시되지 않음)에 기록하여, 도 5와 같은 현재 위치에서 10m 전방의 3차원 주위환경정보 및 도 4와 같은 현재 위치에서 진행방향 30m 전방의 3차원 주위환경정보를 갖는다. 포 및 포탑 구동전력 제어부(14)는 포의 선회구동이 도 6과 같은 포사격 및 포탑의 구동 금지영역으로 진행될 경우, 포 및 포탑의 구동전력을 제어하여 포탑의 선회를 정지 또는, 선회속도를 감소시킨다. 상기 도 6에서 위의 선은 포 사격 금지영역을 의미하고, 아래의 선은 포 구동 금지영역을 의미한다. 포 구동 금지영역과 포 사격 금지영역의 설정은 사격탄 발사 시 직접간섭이 되는 부분(도면의 -40°위치)과 사격탄 발사 시 탄 주위의 폭발 충격에 의한 영향을 고려해서 마진을 주어 영역을 설정한다. 상기 사격 및 포탑의 구동 금지영역을 포탑 구동은 되나 사격 금지영역과, 사격과 포탑 구동을 모두 금지하지 영역으로 나누어 운영할 수 있다.The artillery and turret driving power control unit 14 forms a three-dimensional map by using the surrounding three-dimensional environment scanning information provided from the laser scanner 10, and each distance to various structures corresponding to the surrounding environment. Extract each to control the driving power of the turret and turret. The artillery and turret drive power control unit 14 records three-dimensional information for each frame provided from the laser scanner 10 in its memory (not shown in the drawing), 10m forward from the current position as shown in FIG. It has three-dimensional ambient information and the three-dimensional ambient information 30m ahead of the traveling direction from the current position as shown in FIG. The turret and turret driving power control unit 14 stops turning of the turret by controlling the driving power of the turret and the turret when the turning drive of the turret proceeds to the turret firing and the driving prohibited area of the turret as shown in FIG. 6. Decrease. In FIG. 6, the upper line refers to the artillery fire prohibition region, and the lower line refers to the artillery driving prohibition region. The area for the artillery driving prohibition area and the artillery fire prohibition area should be set by giving a margin in consideration of the part directly intervening when firing the bullet (-40 ° position in the drawing) and the impact of the explosion impact around the bullet when the bomb is fired. Set it. The driving prohibition area of the shooting and turret may be operated by dividing the driving prohibition area into a firing prohibition area and an area which prohibits both shooting and turret driving.

사격 및 구동 금지영역 표시부(16)는 포 및 포탑 구동전력 제어부(14)의 제어에 의거하여, 설정된 포사격 및 포탑의 구동 금지영역을 표시한다. 사격 및 구동 금지영역 표시부(16)는 전자 내부 등, 적절한 곳에 설치되어 포수 및 전차장 등이 용이하게 볼 수 있도록 한다. 사격 및 구동 금지영역 표시부(16)는 구비된 사격 및 구동 금지기능 설정 스위치(도면 중에 도시되지 않음)를 조작함에 따라 사격 및 구동 금지기능을 인에이블(Enable)/디스에이블(Disable)시킬 수 있도록 한다. 이때, 비상 시 등에 따라 기능을 디스에이블시켜 사격을 할 수 있도록 한다.The firing and driving prohibited area display unit 16 displays the set firing and driving prohibited area of the turret under the control of the turret and turret driving power control unit 14. Shooting and driving prohibition area display unit 16 is installed in an appropriate place, such as inside the electronic so that the gunner and tank commander can easily see. The shooting and driving prohibition area display unit 16 enables / disables the shooting and driving prohibition function by operating the provided shooting and driving prohibition function setting switch (not shown in the drawing). do. At this time, it is possible to fire by disabling the function according to the emergency.

경고부(18)는 포 및 포탑 구동전력 제어부(14)의 제어에 의거하여, 포의 선회구동이 포사격 및 포탑의 구동 금지영역으로 진행될 경우 경고음 또는, 경고광을 출력하여 포수 및 전차장 등이 그 경고를 알 수 있도록 한다.Under the control of the gun and turret drive power control unit 14, the warning unit 18 outputs a warning sound or warning light when the gun's turning drive proceeds to the gun firing and the drive prohibited area of the turret. Make sure you know the warning.

이와 같은 본 발명은 K1전차 및 K1A1전차 등에 적용해서 포탑 선회 시 그 포 탑 회전체 상부에 설치된 레이저 스캐너가 주위의 환경정보를 습득하도록 하고, 그 주위의 환경정보를 이용하여 포가 특정 구조물과 충돌하는 것을 방지하도록 할 수 있다.The present invention is applied to the K1 tank and K1A1 tank and the like, so that the laser scanner installed on the turret rotating body learns the environmental information when the turret turns, and uses the surrounding environmental information to collide with the specific structure of the carriage. Can be prevented.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only and not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치의 일 실시 예를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing an embodiment of an apparatus for setting a shooting and driving prohibited area of a tank according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치가 설치될 수 있는 전차의 일 실시 예를 나타낸 도면,FIG. 2 is a view illustrating an embodiment of a tank in which the shooting and driving prohibition area setting apparatus of the tank shown in FIG. 1 may be installed;

도 3은 도 1에 도시된 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치의 동작 예를 나타낸 도면,3 is a view showing an operation example of the apparatus for setting the shooting and driving prohibition area of the tank shown in FIG. 1;

도 4는 본 발명에 따른 레이저 스캐너로부터 30m 전방 3차원 정보를 나타낸 도면,4 is a view showing 30 m forward three-dimensional information from a laser scanner according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 레이저 스캐너로부터 10m 전방 3차원 정보를 나타낸 도면,5 is a view showing 10m forward three-dimensional information from a laser scanner according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 전차의 포 구동 금지영역 및 포 사격 금지영역을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a gun driving prohibition area and a gun fire prohibition area of the tank according to the present invention.

Claims (5)

전차의 포탑 회전체 상부에 설치되고, 고저구동이 가능하며, 주위의 환경을 스캐닝하는 레이저 스캐너;A laser scanner installed on the turret rotating body of the tank and capable of high and low driving and scanning the surrounding environment; 상기 레이저 스캐너의 고저구동을 제어하는 레이저 스캐너 구동 제어부;A laser scanner driving control unit controlling high and low driving of the laser scanner; 상기 레이저 스캐너로부터 제공되는 주위의 환경 스캐닝 정보를 이용해서 주위의 환경에 대응하는 각종 구조물과의 각 거리를 각기 추출하여, 포 및 포탑의 구동전력을 제어하는 포 및 포탑 구동전력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치.It includes a gun and turret driving power control unit for controlling the driving power of the turret and turret by extracting the respective distance to the various structures corresponding to the surrounding environment by using the surrounding environmental scanning information provided from the laser scanner A device for setting a shooting and driving prohibited area of a tank. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 레이저 스캐너의 고저구동범위는 -10° 내지 30°이고, 구동정밀도는 1°이며, 스캔 주기는 60ms인 것을 특징으로 하는 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치.The high and low driving range of the laser scanner is -10 ° to 30 °, the driving precision is 1 °, the scan period is 60 ms, the apparatus for shooting and driving prohibited area of the tank. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 포 및 포탑 구동전력 제어부는 포의 선회구동이 포사격 및 포탑의 구동 금지영역으로 진행될 경우, 상기 포 및 포탑의 구동전력을 제어하여 상기 포탑의 선회를 정지 또는, 선회속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치.The turret and turret driving power control unit stops the turning of the turret or decreases the turning speed by controlling the driving power of the turret and the turret when the turning drive of the turret proceeds to the firing target and the driving prohibited area of the turret. A device for setting the fire and drive prohibited area of a vehicle. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 포 및 포탑 구동전력 제어부의 제어에 의거하여, 포사격 및 포탑의 구동 금지영역을 표시하는 사격 및 구동 금지영역 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치.Under the control of the gun and turret driving power control unit, the firing and driving prohibited area setting device for the firing and driving prohibited area display unit for displaying the firing target and the driving prohibited area of the turret. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 포 및 포탑 구동전력 제어부의 제어에 의거하여, 포의 선회구동이 포사격 및 포탑의 구동 금지영역으로 진행될 경우 경고음 또는, 경고광을 출력하는 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전차의 사격 및 구동 금지영역 설정장치.Under the control of the artillery and turret drive power control unit, the firing of the tank further comprises a warning to output a warning sound or a warning light when the turning drive proceeds to the gun firing and the driving prohibited area of the turret. Operation prohibited area setting device.
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