KR20150008329A - 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치 - Google Patents

음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150008329A
KR20150008329A KR1020130135074A KR20130135074A KR20150008329A KR 20150008329 A KR20150008329 A KR 20150008329A KR 1020130135074 A KR1020130135074 A KR 1020130135074A KR 20130135074 A KR20130135074 A KR 20130135074A KR 20150008329 A KR20150008329 A KR 20150008329A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sound
sound source
target
tracking sensor
unit
Prior art date
Application number
KR1020130135074A
Other languages
English (en)
Inventor
김영기
Original Assignee
(주)에스엠인스트루먼트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에스엠인스트루먼트 filed Critical (주)에스엠인스트루먼트
Publication of KR20150008329A publication Critical patent/KR20150008329A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
    • F41J5/10—Cinematographic hit-indicating systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00—Aiming or laying means
    • F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/16—Sound input; Sound output

Abstract

본 발명은 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 가격기구(110)에 의해 가격(加擊)된 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하여 타격음(A1)이 생성되는 단계(S100)와; 음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)가 타격음(A1)의 음향 신호를 감지하는 단계(S210)와; 상기 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)가 상기 음향감지부(210)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여, 타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 계산하는 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)와; 디스플레이부(300)가 상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치를 사용자에게 디스플레이하는 단계(S300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.

Description

음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치 { Simulation Method and Device Using Sound Source Tracing Ssensor }
본 발명은 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치에 관한 것이다.
음향카메라는 소리를 시각화하는 첨단계측장비로, 멀티미디어 정보 통신기기, 가전, 자동차, 건설 등 다양한 분야에서 필요로 하는 신기술 장비이다. 본 발명의 출원인인 (주)에스엠인트루먼트와 한국과학기술원은 기존 구형 측정용 마이크폰을 이용한 음향카메라 분야에 선도 기술을 확보하고 상용제품을 출시한 업체임을 밝힌다.
등록특허 10-051120(출원인 : 한국과학기술원)는 음향 홀로그래피를 이용한 개별 음원의 음장 분리 방법은 음향 홀로그래피(Acoustic Holography)를 이용한 음원의 음장 분리 방법에 있어서, 홀로그램면에서 다수의 점에서의 음압을 측정하고 상기 각 점에서의 음압값의 자기 스펙트럼과 서로 다른 점들 사이의 상호 스펙트럼으로 구성된 홀로그램면 스펙트럴 행렬을 구하는 제1단계와, 상기 홀로그램면 스펙트럴 행렬을 음향 홀로그래피 방법에 적용하여 음원면에서 각 점에서의 음압값의 자기 스펙트럼과 서로 다른 점들 사이의 상호 스펙트럼으로 구성된 음원면 스펙트럴 행렬을 계산하는 제2단계와, 상기 음원면 스펙트럴 행렬 중 음압값의 자기 스펙트럼이 최대값인 위치를 음원의 위치로 결정하고, 상기 결정된 음원의 기여량을 계산하는 제3단계와, 상기 음원면 스펙트럴 행렬에서 상기 결정된 음원의 기여량을 제거한 나머지 스펙트럴 행렬이 존재하면, 상기 나머지 스펙트럴 행렬을 새로운 음원면 스펙트럴 행렬로 갱신하고 상기 제3단계부터 반복 수행하는 제4단계를 포함한 것을 특징으로 하는 음향 홀로그래피를 이용한 개별 음원의 음장 분리 방법을 게시한다.
등록특허10-0217872(출원인 : 한국과학기술원) 이동음원의 홀로그램을 측정하여 음향특성을 영상화하는 시스템 및 방법은 주변의 공간에 에너지를 방사하는 음원의 임의의 파장(λ)을 갖는 임의의 음향특성에 대해 상기 음원과 함께 이동하는 임의의 홀로그램면에서의 홀로그램을 얻은 후에 그러한 홀로그램을 이용하여 음장 내에서의 음향특성예측치를 연산하는 음향특성의 영상화 시스템에 있어서, 상기 음원이 상기 공간속에서 이동하는 방향과 속도를 측정하는 음원이동측정수단(11, 12)과, 상기 공간속에서 이동하면서 그러한 이동방향과 직각을 이루는 방향으로 상기 음향특성의 파장(λ)의 절반(λ/2)보다 작은 간격을 두고 직렬로 배치된 다수의 위치들에서 상기 음원으로부터 방사되는 에너지를 수용해서 상기 에너지를 나타내는 신호들을 발생시키는 수용수단과, 상기 수용수단의 이동방향 및 이동속도와 상기 수용수단으로부터 발생되는 상기 신호 및 상기 음원이동측정수단으로부터 입력되는 상기 음원의 이동방향 및 이동속도를 포함하는 다수의 입력신호들을 단일의 출력선로를 통해 다중출력하는 다중송신수단과, 상기 다중송신수단으로부터 출력된 상기 홀로그램면에서의 측정음향특성치로부터 음장내의 음향특성예측치를 연산하는 연산수단을 포함하고, 상기 연산수단은 상기 공간속에서 상기 음원이동측정수단에 의해 측정된 상기 음원의 이동속도 및 이동방향과 일치되게 이동하는 홀로그램좌표계 및 상기 공간속에서의 상기 수용수단의 이동속도 및 이동방향과 일치되게 이동하는 수용좌표계를 포함하는 상대좌표계를 정하며, 상기 수용좌표계에서의 좌표값으로 출력되는 상기 다중송신수단으로 부터의 상기 수용수단에 관한 정보를 아래의 수학식 1에 따라 시간에 대해 푸리에변환(Fourier transform)함으로써 음장 내에서의 음향특성예측치를 연산하는 것을 특징으로 하는 음향특성의 영상화 시스템을 게시한다.
등록특허 10-0838239(특허권자 : (주)에스엠인스트루먼트)는 음원에서 발생하는 음향을 감지하는 음향 감지부; 상기 음원이 위치하는 배경을 촬영하는 배경 촬영부; 상기 음향 감지부에서 감지된 음향 신호에 대하여 푸리에 변환, 빔포밍, 역 푸리에 변환을 차례로 행하여 상기 음원이 위치하는 음원면에서의 음향 신호이고, 시간 신호인 음원 신호를 생성하는 음원 신호 생성부; 상기 음원 신호에 대하여, 1/3 옥타브 대역 분석 처리, 라우드니스 가중치 적용 처리, 소정의 라우드니스 인덱스에서 라우드니스 인덱스를 결정하여 전체 라우드니스를 계산하는 처리를 차례로 행하여, 상기 음원면에서의 음질 데이터를 정량적 인자인 라우드니스로서 생성하는 음질 데이터 생성부; 및 상기 배경 촬영부에서 촬영된 배경의 화상 데이터와 상기 음질 데이터를 오버레이하여 생성한 음질 화상 데이터를 표시하는 디스플레이부를 포함하는 음질 표시 장치를 제시한다.
10-2009-0047507 (출원인 : (주)에스엠인스트루먼트)이동 소음원 가시화 장치 및 가시화 방법은 등 가속으로 이동하는 소음원의 가속도를 측정하기 위하여 동일 광축선 상에 서로 마주보도록 위치되어 상기 소음원이 광축선을 통과하는 것에 의한 광량의 변화를 검출하여 상기 소음원이 상기 광축선을 통과할 때의 시간신호를 발생시키는 적어도 두 쌍 이상의 포토 센서부; 상기 소음원으로부터의 소음을 감지하여 음압신호를 발생시키는 마이크로폰 어레이 센서부; 상기 포토 센서부 및 상기 마이크로폰 어레이 센서부에 연결되어 상기 시간신호 및 상기 음압신호를 수집하는 데이터 수집부; 및 상기 데이터 수집부에 연결되어, 상기 데이터 수집부로부터 상기 시간신호 및 상기 음압신호를 전달받아, 상기 소음원의 소정 부위의 측면에 가상 음원 평면을 설정하고, 상기 가상 음원 평면의 각 그리드에서의 음압신호를 빔 형성 기법을 이용하여 상기 음압신호에 대응되는 빔파워레벨로 산출하고, 상기 빔파워레벨을 상기 소음원의 이미지 상에 매핑시켜 모니터로 출력하는 중앙처리부;를 포함하는 이동 소음원 가시화 장치를 게시한다.
일반적으로 MEMS(microelectromechanical system) 기반의 정전용량형 마이크로폰(capacitive microphone based on MEMS, 이하에서는 간단히 "MEMS 마이크로폰"이라고 한다)은 종래의 일렉트릿 콘덴서 마이크로폰(electret condenser micophone, 이하 ECM)이 가지는 근본적인 한계를 뛰어넘는 장점을 가진다. MEMS 마이크로폰에서 기계적 또는 전기적 반응을 하는 진동판은 폴리 실리콘 또는 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 등의 유전체로 이루어지는데 이는 -40℃에서 +120℃의 온도에서도 신뢰성을 가지며 습도 및 복잡한 온도 변동에도 신뢰성을 갖는다. 또한 실리콘 기판을 사용하는 MEMS 마이크로폰의 경우 260℃가 넘는 무연 표면 실장 온도에서도 견딘다. 이와 같이 높은 신뢰성을 갖고 표면 실장이 가능하다는 점은 기존의 ECM을 능가하는 점이 된다. ECM은 캔(can) 형태의 패키지만 가능하지만 MEMS 마이크로폰은 사용자의 요구에 따라 패키지가 가능한데 이는 현재 소형화, 집적화 되고 있는 마이크로폰의 응용분야에 적합하다. MEMS 마이크로폰은 진동판과 기준판 사이에 일정한 DC(Direct Current) 바이어스 전압을 인가한 상태에서 들어오는 음압에 따른 정전용량의 변화를 감지하게 된다. MEMS 마이크로폰이 대부분의 소형 ECM 보다 더 작게 제조될 수 있으며 기계적 진동이나 온도변화, 전자기장 간섭에 덜 민감하다. 이러한 유리한 특성으로 보청기나 전자 청진기뿐만 아니라 휴대폰, 그리고 노트북 컴퓨터, 캠코더, 디지털 카메라 등 음성 입력이 있는 기기에서 사용이 증가되고 있다.
전술한 바와 같이, 마이크로폰 어레이 빔포머 (Microphone Array Beamformer)는 소음원 위치규명 방법의 하나로, 다수의 마이크로폰 센서를 이용하여 소음원에서 발생하는 음파를 측정하고 이에 대한 신호처리를 통하여 소음원의 분포를 사진처럼 가시화 하는 방법이다. 각 마이크로폰에서 수신되는 신호의 특성에 따라 특정 발신위치에서 발생한 신호로 재구성하여 이의 음압크기를 측정하고, 측정된 음압레벨을 공간상의 분포로 도시하여 소음원의 위치를 추정하는 방식을 사용한다. 음향카메라의 측정 기법은 특수 분야의 연구목적으로 개발이 되어졌으나, 소음원의 분포를 직관적으로 확인할 수 있는 장점에 따라 산업 각 분야의 연구/개발단계에서의 활용으로 확대 적용되고 있다. 소음측정환경에서의 시험체의 사진과 함께 도시한 소음원 분포도에서 적색으로 표시된 부분이 강한 소음을 나타내는 부분으로 이러한 그래프를 통하여 사용자는 직관적으로 어디에서 소음이 발생하고 있는지를 파악할 수 있다.
종래의 기존 제품은 고가의 측정용 마이크로폰을 최소 30여개 이상 사용하고 이에 따른 고가의 데이터 측정 장비를 사용하므로 구조적으로 복잡하며 가격이 매우 높음. 대당 약 1억여원에 가격대가 형성되어 있다. 도 7는 종래의 시스템을 보인다.
본 발명은 시뮬레이션 장치에 음원 추적 장치를 도입하여 새로운 개념의 음원 추적 센서를 이용한 사격 또는 골프 시뮬레이션 방법 및 장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법(사격)은,
가격기구(110)에 의해 가격(加擊)된 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하여 타격음(A1)이 생성되는 단계(S100)와;
음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)가 타격음(A1)의 음향 신호를 감지하는 단계(S210)와;
상기 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)가 상기 음향감지부(210)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여,
타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 계산하는 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)와;
디스플레이부(300)가 상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치를 사용자에게 디스플레이하는 단계(S300);를
포함하여 구성되는 것을 특징이다.
본 발명의 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법(골프)은,
가격기구(110)에 의해 가격(加擊)된 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하여 타격음(A1)이 생성되는 단계(S100)와;
음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)가 타격음(A1)의 음향 신호를 감지하는 단계(S210)와;
상기 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)가 상기 음향감지부(210)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여,
타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 계산하는 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)와;
탄도계산부(400)가 상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치 정보(I2)와 이동체 가격(加擊) 직후 타겟부(150) 도달전 이동체의 초기 정보(I1)를 종합하여 이동체의 탄도를 계산하는 탄도 계산 단계(S400)와;
상기 이동체의 탄도를 스크린 상에 디스플레이하는 탄도 표현 단계(S500);
를 포함하여 구성되는 것을 특징이다.
본 발명에 따르는 경우 시뮬레이션 장치에 음원 추적 장치를 도입함으로써 종래에는 시도할 수 없었던 새로운 개념의 음원 추적 센서를 이용한 사격 또는 골프 시뮬레이션 방법 및 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 흐름도(사격 시뮬레이션).
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 흐름도(골프 시뮬레이션).
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 장치 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 골프 시뮬레이션 장치 구성도.
도 5는 본 발명의 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 실시 상태도.
도 6(a, b)은 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적장치 정면도, 배면도(후방 덮개 제거).
도 7은 종래의 음향 카메라 구성도.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 흐름도(사격 시뮬레이션), 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 흐름도(골프 시뮬레이션), 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 장치 구성도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 골프 시뮬레이션 장치 구성도, 도 5는 본 발명의 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 실시 상태도, 도 6(a, b)은 본 발명의 음원 추적장치 정면도, 배면도(후방 ?개 제거)이고, 도 7은 종래의 음향 카메라 구성도이다.
도 1, 도 3, 도 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법(사격)은, 타격음(A1)이 생성되는 단계(S100)와 음향 신호를 감지하는 단계(S210)와 와 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)와 디스플레이하는 단계(S300)를 포함한다.
도시된 바와 같이, 타격음 생성 단계(S100)에서, 가격기구(110)에 의해 가격(加擊)된 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하여 타격음(A1)이 생성된다. 음향 신호를 감지하는 단계(S210)에서, 음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)가 타격음(A1)을 마이크로폰으로 감지한다.
도시된 바와 같이, 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)에서, 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)가 상기 음향감지부(210)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여, 타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 계산한다. 디스플레이 단계(S300)에서 디스플레이부(300)가 상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치를 사용자에게 디스플레이한다.
도 1, 도 3, 도 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 방법에서, 가격기구(110)는 총(110a)이고, 이동체(B, 130)는 총알(130a)이며, 타겟부(150)는 과녁(150a)일 수 있다.
도 2, 도 4, 도 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법(골프)은, 타격음(A1)이 생성되는 단계(S100)와 음향 신호를 감지하는 단계(S210)와 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)와 탄도 계산 단계(S400)와 탄도 표현 단계(S500)를 포함한다.
도 2, 도 4, 도 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 타격음(A1)이 생성되는 단계(S100)에서, 가격기구(110)에 의해 가격(加擊)된 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하여 타격음(A1)이 생성된다. 음향 신호를 감지하는 단계(S210)에서, 음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)가 타격음(A1)의 음향 신호를 감지한다.
도시된 바와 같이, 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)에서, 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)가 상기 음향감지부(210)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여, 타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 계산한다.
도시된 바와 같이, 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)에서, 탄도계산부(400)가 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치 정보(I2)와 이동체 가격(加擊) 직후 타겟부(150) 도달전 이동체의 초기 정보(I1)를 종합하여 이동체의 탄도를 계산한다. 탄도 표현 단계(S500)에서, 이동체의 탄도를 스크린 상에 디스플레이한다.
도 2, 도 4, 도 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법(골프)에 있어서, 가격기구(110)는 골프채(110b)이고, 상기 이동체(130)는 골프공(130b)이며, 상기 타겟부(150)는 통상의 스크린 골프용 스크린(150b)일 수 있다.
여기서, 이동체 가격(加擊) 직후 타겟부(150) 도달전 이동체의 초기 정보(I1)는, 타격 지점과 스크린(150b) 사이에 설치된 센서(초기 정보 감지센서)에 의해 포착된 신호를 이용하여 계산되어진, 골프공의 감지 위치, 통과 시간 정보, 상승각도, 편향 각도, 및 타격 후 속도 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이 부분과 관련된 기술은 공지 기술을 사용한다. 본 발명의 출원일 이전에 공지된 타격 지점과 스크린(150b) 사이에 설치된 센서(초기 정보 감지센서)에 관한 기술, 포착된 신호를 이용하여 골프공의 감지 위치, 통과 시간 정보, 상승각도, 편향 각도, 및 타격 후 속도, 예상 탄도를 계산하는 기술은 본 발명의 명세서에 기재된 것으로 본다.
도 6에 도시된 바와 같이, 음원 추적 센서(200)는, 복수개의 MEMS 마이크로폰(211)을 인쇄회로기판(Print Circuit Board, 215)에 탑재하여 구성되되, MEMS 마이크로폰(211)은 반경장방향으로 확장되는 2 ~ 30개의 날개부를 가지며, 하나의 날개부에는 2 ~ 30개의 MEMS 마이크로폰(211)이 배열되는 것이 바람직하다. 하나의 날개부에 배열되는 MEMS 마이크로폰(211)은 반경방향으로 직선으로 배열되거나, 혹은 반경방향 갈수록 일회전방향으로 구부러지는 나선(spiral) 형상으로 배열되는 것이 바람직하다.
도 1, 도 3, 도 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 장치는, 사격장치(100)와 음향감지부(210)와 중앙처리부(230)와 디스플레이부(300)를 포함하여 구성된다. 사격장치(100)는, 이동체(130)를 가격(加擊)하는 가격기구(110)와, 상기 가격기구(110)에 의해 가격된 이동체(130)가 도달하여 타격하는 타겟부(150)로 구성된다.
도시된 바와 같이, 음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)는, 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하면서 발생하는 타격음(A1)의 음향 신호를 감지한다. 중앙처리부(230)는 음향감지부(10)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여 타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 알려주는 타격음 생성 위치를 계산한다. 디스플레이부(300)는 중앙처리부(230)에 의해 타겟부(150) 상의 계산된 타격음 생성 위치를 사용자에게 디스플레이한다.
도 2, 도 4, 도 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 음원 추적 센서를 이용한 골프 시뮬레이션 장치는 가격장치(100)와 음향감지부(210)와 중앙처리부(230)와 탄도계산부(400)를 포함하여 구성된다.
도시된 바와 같이, 가격장치(100)는 이동체(130)를 가격(加擊)하는 가격기구(110)와, 상기 가격기구(110)에 의해 가격된 이동체(130)가 도달하여 타격하는 타겟부(150)로 구성된다. 음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)는 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하면서 발생하는 타격음(A1)의 음향 신호를 감지한다.
도시된 바와 같이, 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)와; 상기 음향감지부(10)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여 타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 알려주는 타격음 생성 위치를 계산한다. 탄도계산부(400)는 상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치 정보(I2)와 이동체 가격(加擊) 직후 타겟부(150) 도달전 이동체의 초기 정보(I1)를 종합하여 이동체의 탄도를 계산한다. 탄도표출부는 이동체의 탄도를 사용자에게 시각적으로 표출한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 음원 추적 센서는 전방몸체의 렌즈홀을 통하여 촬영렌즈가 노출되는 영상촬영부(250)을 포함할 수 있다. 영상촬영부(250)는 추가적으로 촬영렌즈에서 촬영된 영상신호를 전자기적 신호로 변화하는 공지의 전자장치(영상 수집, 신호 변환, 또는 영상 신호 처리장치)를 구비할 수 있다.
본 발명의 음원 추적 센서는 MEMS 마이크로폰(210)들이 감지한 음향신호를 취득하여 중앙처리부로 전달하는 데이터 수집부(Data Acquistion Board)를 포함할 수 있으며 여기서 아날로그 신호가 이산화 될 수 있다. 별도의 데이터 수집부가 명시되지 않는 경우 데이터 수집부의 기능은 음향감지부(210) 또는 중앙처리부(230)가 수행한다. 예를들어, 별도의 데이터 수집부가 명시되지 않는 경우 데이터 수집부는 음향감지부(210)에 포함되는 것으로 해석될 수 있다. 이 경우 음향감지부는 마이크로폰과 DAB를 포함하는 개념이다.
본 발명에 있어서, MEMS 마이크로폰은 휴대폰 등에 사용을 목적으로 기존의 마이크로폰을 전자 칩형태로 제작한 것으로서 본 발명의 출원시에 사용화된 통상의 MEMS 마이크로폰(예를들어, 커패시터형 실리콘 MEMS 마이크로폰, 정전용량형 마이크로폰)을 모두 포함하는 개념이다. 현재, 휴대폰 기술이 발전됨에 따라 그 성능이 비약적으로 발전되어 측정용 마이크로폰에 버금가는 성능을 보이고 있다.
도 3c, 도 4b에 도시된 바와 같이, 타겟부(150)에 설치된 가속도계(205)를 더 포함하여 구성되고, 가속도계(205)에 의해 감지된 진동 신호는 중앙처리부(230) 또는 음향감지부(210), 데이터 수집부(220)를 통한 음향 신호 취득의 트리거 신호(Trigger Signal)로 사용된다. 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)에서, 중앙처리부(230)는, 타겟부(150)에 설치된 가속도계(205)에 의해 감지된 진동 신호가 미리 입력된 설정값을 초과하는 경우에 음향 신호를 취득 또는 분석한다. 진동 신호를 트리거 신호로 활용함으로써 총, 골프채 채 등의 가격 신호를 분석 대상에서 제외할 수 있다.
도 3, 도 4는 하나의 실시예이며, 음향감지부(210)의 형상이나 위치, 즉, 마이크로폰 배열 형상, 마이크로폰 위치는 도시된 바에 당연히 한정되지 않는다. 도 6b에 도시된 바와 같이 동일 평면의 기판 상에 배열될 수도 있지만, 이와 달리 서로 다른 평면 상에 점 조직으로 배열될 수도 있으며, 또한, 장치가 위치한 공간의 벽면 등을 활용하여 배치될 수도 있다. 이 경우도 모두 본 발명의 범주에 포함된다.
발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
110 : 가격기구
130 : 이동체
150 : 타겟부
200 : 음원 추적 센서
210 : 음향감지부
220 : 데이터 취득부
230 : 중앙처리부
250 : 영상촬영부
400 : 탄도계산부

Claims (10)

  1. 가격기구(110)에 의해 가격(加擊)된 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하여 타격음(A1)이 생성되는 타격음 생성 단계(S100)와;
    음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)가 타격음(A1)의 음향 신호를 감지하는 단계(S210)와;
    상기 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)가 상기 음향감지부(210)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여,
    타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 계산하는 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)와;
    디스플레이부(300)가 상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치를 사용자에게 디스플레이하는 단계(S300);를
    포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가격기구(110)는 총(110a)이고,
    상기 이동체(B, 130)는 총알(130a)이며,
    상기 타겟부(150)는 과녁(150a),
    인 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 방법.
  3. 가격기구(110)에 의해 가격(加擊)된 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하여 타격음(A1)이 생성되는 단계(S100)와;
    음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)가 타격음(A1)의 음향 신호를 감지하는 단계(S210)와;
    상기 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)가 상기 음향감지부(210)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여,
    타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 계산하는 타격음 생성 위치 계산 단계(S230)와;
    탄도계산부(400)가 상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치 정보(I2)와 이동체 가격(加擊) 직후 타겟부(150) 도달전 이동체의 초기 정보(I1)를 종합하여 이동체의 탄도를 계산하는 탄도 계산 단계(S400)와;
    상기 이동체의 탄도를 스크린 상에 디스플레이하는 탄도 표현 단계(S500);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가격기구(110)는 골프채(110b)이고, 상기 이동체(130)는 골프공(130b)이며, 상기 타겟부(150)는 통상의 스크린 골프용 스크린(150b)이고,
    상기 이동체 가격(加擊) 직후 타겟부(150) 도달전 이동체의 초기 정보(I1)는,
    타격 지점과 스크린(150b) 사이에 설치된 센서에 의해 포착된 신호를 이용하여 계산되어진, 골프공의 감지 위치, 통과 시간 정보, 상승각도, 편향 각도, 및 타격 후 속도 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 골프 시뮬레이션 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음원 추적 센서(200)는,
    상기 MEMS 마이크로폰(211)은 반경장방향으로 확장되는 2 ~ 30개의 날개부를 가지며,
    하나의 날개부에는 2 ~ 30개의 MEMS 마이크로폰(211)이 배열되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    타격음 생성 위치 계산 단계(S230)에서,
    상기 중앙처리부(230)는,
    상기 타겟부(150)에 설치된 가속도계(205)에 의해 감지된 진동 신호가 미리 입력된 설정값을 초과하는 경우에 음향 신호를 취득 또는 분석하는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법.
  7. 이동체(130)를 가격(加擊)하는 가격기구(110)와, 상기 가격기구(110)에 의해 가격된 이동체(130)가 도달하여 타격하는 타겟부(150)로 구성된 사격장치(100)와,
    상기 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하면서 발생하는 타격음(A1)의 음향 신호를 감지하는 음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)와;
    상기 음향감지부(10)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여 타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 알려주는 타격음 생성 위치를 계산하는 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)와;
    상기 중앙처리부(230)에 의해 타겟부(150) 상의 계산된 타격음 생성 위치를 사용자에게 디스플레이하는 디스플레이부(300);를
    포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 장치.
  8. 이동체(130)를 가격(加擊)하는 가격기구(110)와, 상기 가격기구(110)에 의해 가격된 이동체(130)가 도달하여 타격하는 타겟부(150)로 구성된 가격장치(100)와,
    상기 이동체(130)가 타겟부(150)를 타격하면서 발생하는 타격음(A1)의 음향 신호를 감지하는 음원 추적 센서(200)의 음향감지부(210)와;
    상기 음향감지부(10)에 의해 감지된 음향 신호를 분석하여 타격음(A1)이 상기 타겟부(150) 어느 지점에서 생성되었는지를 알려주는 타격음 생성 위치를 계산하는 음원 추적 센서(200)의 중앙처리부(230)와;
    상기 중앙처리부(230)에 의해 계산된 타겟부(150) 상의 타격음 생성 위치 정보(I2)와 이동체 가격(加擊) 직후 타겟부(150) 도달전 이동체의 초기 정보(I1)를 종합하여 이동체의 탄도를 계산하는 탄도계산부(400)와;
    상기 이동체의 탄도를 사용자에게 시걱적으로 표출하는 탄도표출부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 음원 추적 센서(200)는,
    상기 MEMS 마이크로폰(211)은 반경장방향으로 확장되는 2 ~ 30개의 날개부를 가지며,
    하나의 날개부에는 2 ~ 30개의 MEMS 마이크로폰(211)이 배열되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 사격 시뮬레이션 장치.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 타겟부(150)에 설치된 가속도계(205)를 더 포함하여 구성되고,
    상기 가속도계(205)에 의해 감지된 진동 신호는
    상기 중앙처리부(230) 또는 음향감지부(210)를 통한 음향 신호 취득 또는 분석의 트리거 신호(Trigger Signal)로 사용되는 것을 특징으로 하는 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법.



KR1020130135074A 2013-07-11 2013-11-07 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치 KR20150008329A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130081359 2013-07-11
KR20130081359 2013-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150008329A true KR20150008329A (ko) 2015-01-22

Family

ID=52572023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130135074A KR20150008329A (ko) 2013-07-11 2013-11-07 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150008329A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112147219A (zh) * 2020-08-25 2020-12-29 中南大学 一种公路路基空基阵列检测探头、检测系统和检测设备
KR102199591B1 (ko) 2020-04-02 2021-01-07 주식회사 제이렙 증강 현실 기반의 전기 음향과 건축 음향 통합 시뮬레이션 장치
KR20210123198A (ko) 2020-04-02 2021-10-13 주식회사 제이렙 증강 현실 기반의 전기 음향과 건축 음향 통합 시뮬레이션 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102199591B1 (ko) 2020-04-02 2021-01-07 주식회사 제이렙 증강 현실 기반의 전기 음향과 건축 음향 통합 시뮬레이션 장치
KR20210123198A (ko) 2020-04-02 2021-10-13 주식회사 제이렙 증강 현실 기반의 전기 음향과 건축 음향 통합 시뮬레이션 장치
US11240617B2 (en) 2020-04-02 2022-02-01 Jlab Corporation Augmented reality based simulation apparatus for integrated electrical and architectural acoustics
CN112147219A (zh) * 2020-08-25 2020-12-29 中南大学 一种公路路基空基阵列检测探头、检测系统和检测设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101213540B1 (ko) 멤스 마이크로폰 어레이를 이용한 음향감지 장치 및 음향카메라
KR101213539B1 (ko) 멤스 마이크로폰 어레이를 이용한 음향감지 장치 및 음향카메라
JP4368798B2 (ja) 音源探査システム
US11307285B2 (en) Apparatus, system and method for spatially locating sound sources
US20080034869A1 (en) Method and device for imaged representation of acoustic objects, a corresponding information program product and a recording support readable by a corresponding computer
US20110075860A1 (en) Sound source separation and display method, and system thereof
KR20170130041A (ko) 소음원 가시화 데이터 누적 표시방법 및 음향 카메라 시스템
KR102046204B1 (ko) 소음 식별장치 및 소음 식별방법
CN108051123A (zh) 一种瞬态冲击力冲击过程的动态测量系统及其实现方法
CN106093847A (zh) 便携式定向天线、测量装置和测量方法
WO2014075080A1 (en) Crowd-sourced hardware calibration
KR20150008329A (ko) 음원 추적 센서를 이용한 시뮬레이션 방법 및 장치
KR101471300B1 (ko) 이동식 음향 카메라 제조 방법
KR20210129942A (ko) 이음 검사 장치 및 그 검사 방법
KR101471299B1 (ko) 이동식 음향 카메라
KR101962198B1 (ko) 소음원 가시화 데이터 누적 표시방법 및 음향 카메라 시스템
CN107367201B (zh) 一种大范围多目标炮弹炸落点声源定位方法
US9817015B2 (en) System for predicting exterior ballistics
CN111896119A (zh) 红外测温方法及电子设备
JP2013167556A (ja) 音響計測装置
JP2941150B2 (ja) 岩盤の性状測定装置
KR20140057742A (ko) 멤스 마이크로폰 어레이를 이용한 고정밀형 음향감지 장치 및 음향카메라
US20190391261A1 (en) System and method for estimating trajectory of object in 3 dimensions
CN112857560B (zh) 一种基于声音频率的声学成像方法
WO2022172514A1 (ja) センサ信号生成装置、センサ装置及び通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application