KR20170022365A - 사격장 통제 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사격장의 총기 사고를 방지기 위하여 총기의 위치 및 방향을 검출하는 총기 위치 판단기, 총기 위치 판단기로부터 수신된 총기의 위치 및 방향 정보에 기초하여 연산된 제어 신호를 출력하는 시스템 제어기 및 상기 시스템 제어기로부터 출력된 상기 제어 신호를 수신하고, 상기 제어 신호에 따라 총기의 격발을 차단 또는 허용하는 조정간 제어기를 포함하는 사격 통제 시스템에 대한 것이다.

Description

사격장 통제 시스템 {Control System of Gun Field}

본 발명은 실탄 사격 연습장에서의 오발 사고를 예방할 수 있는 총기의 격발 제어 장치 및 이의 시스템에 대한 것이다.

최근 실탄이 장착된 총기를 사용하여 연습하는 실탄 사격 연습장에서 오발 사고의 증가로 총기 관리 및 사격장 안전 문제가 대두되고 있다. 특히 군인, 경찰, 예비군이 실탄 사격 훈련을 하는 사격 연습장에서의 안전 사고는 대형 인명 사고로 이어져 더욱 주의가 필요하다. 총기에 의한 사고는 사격자의 부주의에 의한 오발 또는 타인 또는 자신에게 위해를 가하기 위한 목적의 총격을 포함하여 사격 연습장에서 다양한 형태로 발생하고 있다. 종래의 사격 연습장에서는 안전 사고를 방지하기 위해 총기의 움직임을 제한하는 고정 고리를 사용하거나 또는 총기를 사로에 묶어 두는 등의 장치를 이용한다. 그러나, 이러한 물리적인 관리 방식은 사격 전후의 총기 이동 시에 발생하는 사고를 완전히 통제 할 수 없으며. 또한 철저한 통제를 위해 다수의 통제 인원이 투입되어야 하여 사격 연습장에서의 사고를 예방하기 위한 비용이 많이 소요된다.

이에 본 발명은 사격 훈련장에서 총구의 방향이 사로 상에 설정된 목표물을 향하는 경우에만 격발이 가능하도록 하는 격발 제어 장치 및 그 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사격 통제 시스템은 총기의 위치를 검출하는 총기 위치 판단기 및 총기 위치 정보에 기초하여 총기의 격발을 차단 또는 허용하는 조정간 제어기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사격 통제 시스템은 총기 위치 판단기로부터 수신된 총구 위치 정보에 기초하여 연산된 제어 신호를 출력하는 시스템 제어기를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사격 통제 시스템의 총기 위치 판단기는 총기에 부착된 근거리 무선 태그와 통신하는 근거리 무선 통신 리더기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 총기 위치 판단기는 적어도 2개 이상의 근거리 무선 통신 리더기를 포함하고, 무선 통신 리더기는 서로 다른 근거리 무선 태그와 통신한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 리더기들은 서로 교번하여 무선 태그들과 통신한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 제어기는 총구의 방향, 조정간의 위치, 총기의 격발 횟수 중 적어도 어느 하나의 정보를 표시하는 인터페이스부를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 제어기는 총구의 위치가 사전에 설정된 범위를 이탈하는 경우 총기의 격발을 차단하는 제어 신호를 출력한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조정간 제어기는 총기의 조정간과 맞물려 회전하는 회전부, 회전부와 연결된 구동부, 구동부를 제어하는 조정간 연산부 및 체결부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조정간 제어기의 구동부는 솔레노이드, 전동 모터, 서보 모터, 유압 액츄에이터, 전동 액츄에이터 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조정간 제어기는 내장 전원부를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사격 통제 시스템은 총기의 격발 횟수를 검출하는 격발 횟수 검출기를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 격발 횟수 검출기는 충격 감지 센서 또는 음향 센서 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사격 통제 시스템은 충격 감지 센서의 충격량 정보를 저장된 기준 충격량 정보와 비교하여 격발 여부를 판단한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 총기가 사로에 위치한 상태에서 총구의 방향이 목표물을 조준하는 방향 범위에 대응되는 경우에만 총기의 격발을 허용되도록 하는 것이다. 본 발명의 격발 제어 장치는 상기의 격발 허용 조건이 일치하지 않거나, 격발이 허용된 상태에서 총구가 변경되는 경우에 격발이 차단되도록 자동 제어하여 총기 오발 사고를 방지할 수 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 군용 총기의 일측 측면도이다.
도 2는 군용 총기의 타측 측면도이다.
도 3은 군용 총기의 조정간을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사격 통제 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 제어기의 화면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 총기 위치 판단기의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 총기 위치 판단기의 동작 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 조정간 제어기의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 조정간 제어기의 분해도이다.
도 10는 본 발명의 일실시예에 따른 체결부의 구조도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 격발 횟수 검출기의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사격 통제 시스템의 구성도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 군용으로 사용되는 일발적인 총기의 양측 측면도이다.

일반적으로 총기는 형태에 따라 권총, 소총과 기관총으로 나눌 수 있다. 권총은 짧은 총신을 가져 호신용 및 근거리용으로 사용되며, 소총은 긴 총신을 가지며, 정확성과 신뢰성이 높아 군인들의 개인화기로 사용된다. 기관총은 자동 연사 기능을 가지는 것이 특징이며, 총신의 길이를 짧게 하여 대 테러용으로 사용되기도 한다. 서로 다른 총기라 하더라도 기본적인 구조는 거의 동일하게 적용되므로 본 발명에서는 가장 보편적으로 사용되는 소총을 기준으로 발명의 내용을 설명한다. 그러나, 본 발명의 대상은 소총에 한정되지 않으며, 권총 또는 기관총 등 다른 총기에도 적용될 수 있음은 자명하다.

도 1 내지 도 2에 개시된 소총은 가늠자(1), 총열 덮개 고정 링(2), 소염기(3), 탄피 배출구 덮개(4), 탄창(5), 탄창 멈치(6), 아랫 몸통(7), 노리쇠 전진기(8), 개머리판(9), 장전 손잡이(10), 가늠쇠(11), 운반 손잡이(12), 조정간(13), 방아쇠(14), 멜빵(15), 노리쇠 멈치(16), 칼꽂이(17), 총열 앞 부분(18), 총열 덮개(19) 등으로 구성되어 있다. 소총의 사용자는 탄창(5)에 탄환(미도시)을 장착하고, 장전 손잡이를 당겨 탄환을 약실로 이동시킨다. 조정간(13)은 평소 안전 상태에 위치하며 사격 시에 반자동 또는 자동 상태로 절환하여 사용한다. 총구를 목표물에 조준한 상태에서 방아쇠(14)를 당겨 탄약의 뇌관을 작동시켜 탄환에 내장된 화약의 폭발력에 의해서 탄두가 총구로 발사되도록 한다. 탄약이 폭발하면서 탄두가 발사될 때 그 반작용에 의해 노리쇠가 후퇴하면서 탄피는 탄피 배출구로 방출되며, 동시에 새로운 탄환이 약실로 장전된다. 이러한 일련의 과정을 통해 별도의 재장전 행위 없이도 방아쇠가 당겨질 때마다 장전이 가능하다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 소총의 조정간(13)을 확대한 도면이다.

소총의 조정간(13)은 안전, 반자동, 자동 상태로 나누어진다. 조정간(13)은 중심에 회전축을 갖고 수동으로 회전되며 안전, 반자동, 자동 모드에 위치한다. 조정간(13)이 안전 상태에 위치하면, 방아쇠의 동작이 차단되어 탄환이 발사되지 못한다. 반면, 조정간(13)이 반자동 또는 자동 상태에서는 방아쇠의 동작에 따라서 탄환의 격발이 가능해진다.

조정간(13)이 반자동 상태에 위치하면, 사용자가 방아쇠를 일회 당길 때 마다 탄환이 하나씩 발사된다. 이를 점사라고 한다. 반면 조정간(13)이 자동 상태에 위치하면, 방아쇠가 당겨진 동안 연속적으로 탄환이 발사된다. 이를 연사라고 한다. 소총의 제원마다 차이가 있으나, 통상의 소총은 분당 700~900발 정도의 연사가 가능하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사격 통제 시스템의 구성도이다.

사격 통제 시스템은 각 사로에 위치하는 총기 위치 판단기(41), 총기와 결합하는 조정간 제어기(43), 총기 위치 판단기 및 조정간 제어기와 연결되고, 총구의 방향에 따라 격발을 차단 또는 허용하는 시스템 제어기(42)로 구성된다. 사격 통제 시스템을 통해 사격장의 통제자는 수동 또는 자동으로 각 총기의 격발을 일괄적으로 허용하거나 차단할 수 있다. 또한 각 총기에 부착된 격발 횟수 검출기를 이용하여 총기의 실제 격발 횟수를 실시간으로 파악하는 것도 가능하다.

총기 위치 판단기(41)는 총기에 부착된 근거리 무선 태그(이하 태그)와 통신하는 근거리 무선 리더기(이하 리더기)를 포함하며, 총기의 사격 위치 근처에 설치된다. 리더기(44, 45)는 수 십 cm로 설정된 통신 반경을 가지며, 리더기(44, 45)의 통신 반경 내에 위치하는 태그(46, 47)와 통신할 수 있다. 또한, 특정 리더기는 사전에 설정된 특정된 태그와 통신하도록 한다. 즉, 제 1 리더기(44) 및 제 2 리더기(45)를 총기의 측면의 전방과 후방에 나란히 배치하고, 총기의 전방에 제 1 태그(46) 및 후방에 제 2 태그(47)를 부착한다. 총기의 전방에 위치하는 제 1 리더기(44)는 제 1 태그(46)와 통신하고, 총기의 후방에 위치하는 제 2 리더기(45)는 제 2 태그(47)와 통신한다. 본 발명의 실시예에서는 총기 위치 판단기(41)가 근거리 무선 통신기를 이용하여 구성된 것을 예로 들었으나, 이외에도 다양한 기술을 이용하여 총구의 방향을 검출할 수 있다. 예를 들어 사로의 상부에 위치하는 비디오 영상에서 총기만을 식별하여 총구의 방향을 판단하는 방식도 가능하다. 또는 총기에 부착된 자이로스코프를 통해 총구의 방향을 판단하는 것도 기술적으로 가능하다.

조정간 제어기(43)는 총기의 조정간(13)과 결착되고, 시스템 제어기(42)의 제어에 따라서 총기의 격발이 가능한 위치로 조정간(13)을 회전한다. 조정간 제어기(43)는 시스템 제어기(42)와 직접 통신하는 것이 가능하다. 그러나, 통상적으로 시스템 제어기(42)가 사로로부터 먼 거리에 위치하므로 통신의 효율성을 위해 총기 위치 판단기(41)와 우선 연결되고, 총기 위치 판단기(41)를 통해 시스템 제어기(42)와 통신하는 것이 더 바람직하다. 조정간 제어기(43)가 시스템 제어기(42)와 통신을 할 수 있게 되는 것으로 사로에 총기가 위치한 것임을 판단할 수 있다. 조정간 제어기(43)는 구동부에 필요한 전력을 외부에서 제공받으며, 총기 위치 판단기(41)로부터 전력을 공급받는 것이 시스템 구성 측면에서 가장 효율적이다.

시스템 제어기(42)와 총기 위치 판단기(41)는 서로 유선 또는 무선으로 통신할 수 있으며, 통신 내용의 신뢰성을 향상하기 위하여 암호화된 전송 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 하나의 시스템 제어기(42)는 복수의 총기 위치 판단기(41)와 연결이 가능하다. 본 발명의 실시예에서는 총기에 부착된 3 개의 총기 위치 판단기(41)와 연결된 것을 예시하였으나, 시스템의 구성에 따라서 더 많은 수의 총기 위치 판단기와 연결되어 다수의 총기를 제어할 수 있음은 자명하다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 제어기의 화면부이다.

시스템 제어기(42)의 화면부는 각 사로별 총기의 인식 여부, 총구의 방향이 과녁을 향하는 지의 여부를 표시한다. 또한, 총기의 조정간 위치를 실시간으로 표시하여 각 총기 별 격발 가능 상태를 사격장 통제자에게 통지한다.

예를 들어, 시스템 제어기(42)의 화면에 표시된 제 1 사로에 대한 표시 정보는 총기가 사로에 위치한 것을 알려주며, 총구의 방향이 과녁 방향으로 조준이 되어 있음을 보여준다. 또한 총기의 조정간이 반자동 상태에 위치하여 격발이 가능한 상태이며, 총기의 전체 격발 횟수는 5회임을 동시에 보여준다. 반면 제 2 사로에 대해서는 총기가 사로에 위치하고, 총구의 방향이 목표물 방향으로 조준되지 않은 것을 보여주며, 이에 따라 총기의 조정간이 안전 상태에 위치함을 동시에 보여준다. 제 2 사로의 총기는 격발이 허용되지 않은 상태로 격발 횟수는 0회로 표시된다. 제 3 사로의 표시 화면은 사로에 총기가 위치한 것으로 인식되지 않아 총구의 방향, 격발 횟수, 조정간 위치에 대한 정보가 제공되지 않는다.

도 5에 도시된 시스템 제어기(42)의 화면은 액정 표시장치와 같은 디스플레이 장치로 구성되는 것을 예시하였다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 간략하게 LED 등을 이용한 표시 방식으로도 시스템 제어기(42)의 화면을 구성할 수도 있다.

또한, 시스템 제어기(42)는 통제자로부터 사로에 위치한 총기의 격발을 허용하거나 제한하도록 하는 명령을 입력 받을 수도 있다. 시스템 제어기(42)에 별도의 물리적 입력 키를 구비하는 것도 가능하고, 시스템 제어기(42)의 화면에 터치패널과 같은 입력 장치를 구비하여 화면과 일체화된 입력 수단을 사용하는 것도 가능하다. 또는, 통제자가 무선 입력 장치를 이용하여 원거리에서 시스템 제어기(42)를 조작하는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 총기 위치 판단기의 구성도이다.

총기 위치 판단기(41)는 사로에 위치하는 적어도 하나 이상의 리더기(44, 45)와 총구에 부착된 태그(46, 47)로 구성된다. 리더기(44, 45)와 태그(46, 47)는 근거리 무선 통신 기술인 RFID(Radio-Frequency Identification) 기술을 이용하여 통신할 수 있다. RFID는 전파를 이용하여 근거리에 위치하는 다른 RFID 기기와 통신이 가능한 기술을 말한다. 리더기(44, 45)는 전파를 송수신하는 역할을 수행하고, 태그(46, 47)는 안테나와 집적 회로로 구성되어 리더기(44, 45)로부터 수신된 전파를 전력원으로 하여 태그(46, 47) 내의 집적 회로에 정보를 읽기 또는 쓰기 동작을 하고 안테나를 통해 리더기(44, 45) 측으로 특정 정보를 송신할 수도 있다. 태그(46, 47)는 자체적으로 전원을 구비하지 않으며, 안테나를 통해 유도된 전력을 이용하여 통신에 사용하기 때문에 소형화가 용이하고 저비용으로 제조가 가능하며, 구성이 단순하고 내구성이 높은 것이 특징이다.

리더기(44, 45)는 125 킬로 헤르츠(khz)의 낮은 주파수를 이용하거나, 13.56 메가 헤르츠(Mhz) 또는 915 메가 헤르츠(Mhz) 등의 높은 주파수를 이용하여 통신할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 총기 위치 판단기(41)는 하나의 사로에 복수의 리더기(44, 45)를 사용하여 총구의 방향을 파악할 수 있다. 도 6에 개시된 것과 같이 제 1 리더기(44)는 사로의 전방부에 위치하고, 소정의 통신 가능 범위를 갖고 통신을 시도한다. 제 2 리더기(45)는 제 1 리더기의 통신 가능 범위 밖에 위치하며, 소정의 통신 가능 범위를 갖고 통신을 시도한다. 리더기(44, 45)는 별도의 기구물에 위해 고정되어 이동될 수 있고, 사로에 매립될 수 있다.

총기에는 각 리더기(44, 45)와 통신할 수 있는 태그(46, 47)가 부착되어 있다. 총기가 사로에 위치하는 순간, 제 1 리더기(44)의 통신 가능 범위 내에 제 1 태그(46)가 위치하며, 제 2 리더기(45)의 통신 가능 범위 내에 제 2 태그(47)가 위치한다. 각 리더기(44, 45)가 제 1 태그(46)와 제 2 태그(47)를 구별할 수 있도록 제 1 태그(46) 및 제 2 태그(47)는 리더기로 서로 다른 신호를 전송한다. 제 1 리더기(44)가 제 1 태그(46)와의 통신을 확인하고, 제 2 리더기(45)가 제 2 태그(47)와의 통신을 확인하면 총기의 총구는 목표물을 향하여 위치하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 제 1 및 제 2 리더기 중 어느 하나라고 지정된 태그와 통신할 수 없으면 총구가 목표물을 향하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

사로의 총기의 위치를 설정할 때, 제 1 리더기(44)의 통신 가능 범위 내에 제 1 태그(46)만이 위치하고, 제 2 리더기(45)의 통신 가능 범위 내에 제 2 태그(47)만이 위치하도록 사전에 총기와 총기 위치 판단기(41)의 이격 거리를 설정할 수 있다.

또한, 제 1 리더기(44)와 제 2 리더기(45)가 동시에 태그와의 통신을 시도하는 것도 가능하나, 제 1 리더기(44)와 제 2 리더기(45)가 서로 교번하면서 태그와 통신하는 것도 가능하다. 리더기(44, 45)와 태그(46, 47) 간의 통신이 정상적으로 판단되어 격발이 허용된 상태에서 짧은 시간에 총구의 방향이 변동되는 경우가 발생할 수도 있다. 리더기(44, 45)와 태그(46, 47)는 수 ms 간격으로 통신 상태를 갱신하여 총기의 위치 및 총구 방향이 허용된 범위 내에 있는 지를 지속적으로 모니터링할 수 있다.

만약, 총구가 과녁 방향이 아닌 다른 곳을 향하는 경우, 즉, 도 7과 같이 총구의 방향이 좌측으로 옮겨진 경우에는 제 1 리더기(44)와 제 1 태그(46) 간의 거리가 멀어지게 된다. 제 1 태그(46)가 제 1 리더기(44)의 통신 가능 범위를 벗어나는 경우 조정간 제어기(43)는 격발이 되지 않도록 총기의 조정간(13)을 안전 모드로 전환한다.

이외에, 총구가 후방을 향하는 경우에는, 제 1 리더기(44)가 제 2 태그(47)와 통신하고, 제 2 리더기(45)가 제 1 태그(46)와 통신을 하게 된다. 이러한 경우에도 조정간 제어기(43)는 격발이 되지 않도록 총기의 조정간(13)을 안전 모드로 전환한다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 조정간 제어기의 구성도이다.

조정간 제어기(43)는 조정간(13)의 외부에 장착되며, 사격 통제 시스템의 제어에 의해 조정간(13)의 위치를 변동시킬 수 있다. 조정간 제어기(43)는 조정간과 맞물린 회전부(81), 조정간 제어기(43)의 회전부(81)를 회전시키는 구동부(82), 조정간(13)의 위치를 선택하도록 구동부(82)를 제어하는 조정간 연산부(83) 및 조정간 제어기와 소총을 물리적으로 결합하여 고정하는 체결부(85)로 구성된다. 체결부(85)는 도 9 및 도 10에 도시되어 있다.

회전부(81)는 조정간(13)의 적어도 일부와 맞물려 결합되며, 회전부(81)에 의해 조정간은 안전, 반자동, 자동 모드 중 어느 하나의 모드로 절환된다. 회전부(81)는 구동부(82)와 연결되어 구동부(82)의 서보 모터에 의해서 회전되며, 조정간(13)의 대부분의 영역이 노출되지 않도록 하여 총기 사용자가 임의로 조정간을 변경할 수 없도록 고정한다. 회전부는 외부에 노출되지 않도록 조정간 제어기의 본체에 의해 덮여져 있는 것이 바람직하다.

구동부(82)는 조정간 연산부(83)의 제어 신호에 의해서 회전부(81)를 회전시키는 구동수단으로 구성된다. 구동수단은 조정간 연산부(83)로부터 출력된 구동 신호에 따라 동작하는 서보 모터와 같은 전동 모터로서, 제어 신호에 대응하여 회전방향 및 회전 위치가 제어된다. 서보 모터를 구동수단으로 하는 경우, 조정간 연산부(83)는 서보 모터의 회전각을 제어하는 PWM 신호로서 구동 신호를 구성할 수 있다. 서보 모터는 시계방향과 반시계방향의 회전운동이 모두 가능하며 회전각이 90도 이상일 수 있어 본 발명의 실시예와 같이 회전부를 구동하는 데 적용하기에 적합하다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 서보 모터를 적용한 것은 하나의 적용 가능한 예로서 이외에도, 솔레노이드, 유압식 액추에이터, 수압 액츄에이터, 리니어 모터 등 다양한 구동수단을 이용하여 구동부(82)를 구성할 수 있다.

조정간 연산부(83)는 시스템 제어기(42)로부터 조정간 제어 신호를 수신하고, 조정간의 현재 상태를 시스템 제어기(42)로 전송하는 기능을 수행한다. 조정간 연산부(83)는 시스템 제어기(42)로부터 총기의 격발을 허용하는 조정간 제어 신호를 수신하는 경우, 구동부로 구동 신호를 출력하여 조정간(13)이 반자동 또는 자동 위치에 놓이도록 회전부(81)를 회전시킨다. 또는 조정간 연산부(83)는 시스템 제어기(42)의 기능을 내장할 수 있다. 조정간 연산부(83)는 시스템 제어기(42)의 기능을 내장하여 총기 위치 판단기(41)로부터의 정보에 따라 조정간을 제어하여 총기의 격발을 차단할 수도 있다.

조정간 연산부(83)는 초기 상태에서부터 조정간이 안전에 위치하도록 구동부(82)에 구동신호를 출력한다. 만약 시스템 오류가 발생되거나, 정전 등으로 인해 시스템 제어기(42)로부터 정상적인 조정간 제어 신호가 수신되지 경우가 발생하면, 조정간 연산부(83)는 초기 조건으로 회귀하여 총기의 조정간이 안전에 위치하도록 구동신호를 출력한다.

조정간 제어기(43)는 내부에 내장전원부(84)를 구비할 수도 있다. 조정간 제어기(43)는 구동수단을 구동하기 위해서 전력을 사용하게 되며, 이를 위해 외부로부터 전원을 인가 받도록 구성된다. 돌발 상황이 발생하여 조정간(13)이 격발 가능한 위치에서 전력이 차단되는 경우가 발생하게 되면, 조정간(13)의 위치가 고정되어 총기가 통제되지 않는 상태가 발생할 수 있다. 외부의 전원 공급이 차단되는 경우 조정간 제어기(43)는 내부의 내장전원부(84)의 전력을 통해 조정간을 안전 위치로 절환할 수 있다. 내장전원부(84)는 니켈수소 배터리, 리튬이온 배터리 등 충전이 가능한 이차전지로 구성될 수 있으며, 용량이 큰 전원 캐패시터를 이용하여 구성하는 것도 가능하다. 내장전원부(84)로부터 전원을 공급받는 경우 조정간 연산부(83)는 시스템 제어기(42)의 제어 신호와 무관하게 조정간(13)을 안전으로 절환시키는 구동신호를 출력한다.

조정간 연산부(83)는 시스템 제어기(42)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 유선으로 연결 시 신뢰성이 높고 안전한 통신 환경을 제공할 수 있으나, 사격장의 규모가 클 경우 대규모의 시설 공사를 필요로 한다는 단점이 있다. 무선으로 연결하는 경우 제어 신호가 해킹되는 등으로 제어 능력을 상실하는 경우가 발생하지 않도록 시스템 제어기(42)와 총기 위치 판단기(41)의 통신은 보안 처리되어야 한다. 무선 통신 보안은 AES(Advanced Encryption Standard) 방식과 같은 보안 프로토콜을 이용하여 신호 보안을 유지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 조정간 제어기가 총기와 체결된 상태를 표시한 도면이다.

조정간 제어기(43)의 체결부(85)는 조정간 제어기(43)의 본체와 연결되는 고정고리를 갖는다. 고정고리의 일측은 조정간 제어기(43)의 본체와 연결되고, 다른 일측은 총기의 본체와 연결된다. 총기와 고정고리를 연결하는 데 있어서, 총기의 형태에 맞게 체결부의 고정고리에 홈부를 형성하여 총기의 손상을 방지하면서도 총기와 고정고리를 견고하게 체결할 수 있다. 추가적으로 총기의 손상을 방지하기 위하여, 홈부와 총기 사이에 고무와 같이 탄성을 갖는 충격 완충 부재를 두는 것도 좋다. 조정간 제어기(43) 본체는 복수의 고정고리에 의해 총기와 체결되는 것이 바람직하다. 2 개의 고정고리를 사용하는 경우 고정고리는 조정간 제어기 본체를 중심으로 상부에 위치하는 가늠자와 하부에 위치하는 방아쇠와 연결되거나, 또는 전방부의 탄창꽂이부와 후방부의 손잡이 영역에 연결되는 것이 총기와 견고한 체결 상태를 유지할 수 있다. 고정고리를 3 개로 구성하면, 조정간 제어기와 총기는 더 강하게 체결될 수 있다. 이때, 3 개의 고정고리는 조정간 제어기를 총기와 견고하게 결착시킬 수 있도록 가늠자, 방아쇠 및 탄창꽂이와 체결될 수 있다.

도 11은 격발 횟수를 판단하는 격발 횟수 검출기의 구성도이다.

사격 통제관은 각 사로의 총기가 지급된 탄환의 수만큼 격발이 정확하게 이루어졌는지를 파악하는 것이 중요하다. 연습용으로 지급된 탄환이 모두 격발되었는지를 판단하는 것을 통해 총기 사고를 사전에 예방할 수 있다. 현재는 사람의 수작업에 의해 격발 횟수를 측정하고 이를 탄피와 대조하는 것으로 탄환의 격발 여부를 판단하고 있다. 그러나, 여러 사로에서 동시에 격발이 일어나는 경우 격발 횟수 파악에 오류가 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 격발 횟수 검출기(90)는 실제 총기의 격발 횟수를 검출할 수 있으며, 격발 횟수를 시스템 제어기(42)로 전달할 수 있다. 격발 횟수 검출기(90)는 충격 감지 센서(91), 격발 횟수 연산기(92)로 구성되고, 추가적으로 음향 센서(93) 및 프로파일 메모리(94)를 더 포함할 수 있다.

격발 횟수 검출기(90)는 내장된 충격 감지 센서(91)로 총기의 충격량을 검출하여 격발 여부를 판단한다. 충격 감지 센서(91)는 피에조 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등이 사용될 수 있다. 충격 감지 센서(91)는 가속도, 진동 또는 물리적 충격 등의 검출할 수 있고, 크기가 수mm에 불과하여 조정간 제어기(43)에 내장하는 것도 가능하다. 또한, 예를 들어 총구 주변부와 같이 총기에 부착될 수도 있다. 격발 횟수 검출기(90)는 조정간 제어기(43)에 의해 조정간이 반자동에 위치하여 격발이 가능한 상태일 때, 충격 감지 센서(91)에 의해 검출된 충격량이 기준치 이상인 경우 격발이 발생한 것으로 판단한다. 격발에 의한 충격 발생의 프로파일을 기준으로 충격량의 발생 기록을 분석하면, 격발에 의한 충격인지, 또는 총기에 가해진 물리적인 충격에 의한 것인지를 구분할 수 있다. 총기마다 격발의 충격량이 서로 다르기 때문에 격발 횟수 검출기(90)는 총기의 종류에 따른 충격 프로파일을 저장할 수 있는 프로파일 메모리(94)를 구비할 수 있다. 총기의 충격량 프로파일은 사전에 설정된 충격량 프로파일 정보를 이용하여 선택될 수도 있고, 격발 학습 모드에서 총기의 격발을 통해 충격 프로파일 특성을 프로파일 메모리(94)에 저장하는 것도 가능하다.

또한, 격발 횟수 검출기(90)는 격발음의 입력이 가능한 음향 센서(93)를 더 포함할 수 있다. 격발에 의해 충격이 발생하는 경우, 총기의 발사음과 수 ms 이내에 발사음이 음향 센서(93)을 통해 입력된다. 격발 횟수 연산기(92)는 충격 감지 센서(91) 및 음향 센서(93)을 통해 입력된 충격량과 음향 정보에 기초하여 격발 여부를 판단한다. 격발 충격과 격발음은 수 us 이내의 아주 적은 시간차를 두고 검출되므로 충격량과 음향 정보의 동기 여부를 이용하여 총기에서 격발이 이루어진 것인지를 정확하게 판단할 수 있다. 만약, 음향 센서(93)에서 발사음만이 검출되는 경우는 인접한 위치에서 다른 총기에 의한 발사음이 검출된 것으로 판단할 수 있고, 충격 감지 센서(91)의 충격량만 검출되는 경우에도 총기에 가해진 일반적인 충격(낙하 등)으로 판단하여 격발로 판단하지 않는다.

격발 횟수 연산기(92)는 격발 횟수 검출기(90)의 내부에 위치하거나, 또는 시스템 제어기(42)의 기능 블럭으로 동작할 수도 있다. 시스템 제어기(42)에서 격발 횟수를 연산하는 경우, 각 총기에 부착된 충격 감지 센서(91) 또는 음향 센서(93)에서 검출된 정보는 조정간 제어기(43)의 내부에 조정간 연산부(83)를 통해 시스템 제어기(42)로 전송될 수 있다. 개별 연산 장치를 각 총기에 부착하지 않아도 되므로 저비용으로 사격장 통제 시스템을 구축할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사격 통제 시스템의 구성도이다.

사격 통제 시스템은 각 사로에 위치하는 총기 위치 판단기(41)와 총구의 방향에 따라 격발을 차단 또는 허용하는 무선 시스템 제어기(48)와 무선으로 정보를 송수신 할 수 있다. 총기 위치 판단기(41)와 무선 시스템 제어기(48)는 이격 거리에 따라서 무선랜, 블루투스, 지그비 등 다양한 무선통신 방식을 채택할 수 있다. 전송 영역 및 주파수 대역을 고려하면 무선 LAN(local area network) 방식이 가장 바람직하다. 또는 통신 기지국을 이용한 무선 장치로서도 가능하다.

무선 시스템 제어기(48)은 이동식 무선 장치의 형태로 구성될 수도 있고, 무선 통신이 가능한 스마트폰 또는 태블릿 컴퓨터의 프로그램으로도 구성이 가능하다. 무선 시스템 제어기(48)은 시스템 제어기(42)와 독립되어 시스템 제어기(42)의 기능을 모두 대체하는 것도 가능하며, 또는 시스템 제어기(42)의 일부 또는 전부의 기능을 가지는 부 제어장치로서도 활용이 가능하다.

무선 시스템 제어기(48)은 사로의 통제자가 고정된 위치를 벗어나서 사격 통제 시스템을 제어할 수도 있으며, 또는 사로와 이격된 통제소에서 사격 통제 시스템 및 총기 위치 판단기를 제어할 수도 있다. 즉, 원거리에 떨어진 다수의 사로뿐만 아니라 서로 이격된 복수의 사격장을 중앙 통제소에서 통제할 수도 있게 된다. 무선 시스템 제어기를 통해 통제 인력의 운영을 최소화 하면서도 안전한 사격장 관리가 가능해질 수 있다.

1…가늠자 2…총열 덮개 고정 링
3…소염기 4…탄피 배출구 덮개
5…탄창 6…탄창 멈치
7…아랫 몸통 8…노리쇠 전진기
9…개머리판 10…장전 손잡이
11…가늠쇠 12…운반 손잡이
13…조정간 14…방아쇠
15…멜빵 16…노리쇠 멈치
17…칼꽂이 18…총열 앞 부분
19…총열 덮개 41…총기 위치 판단기
42…시스템 제어기 43…조정간 제어기
44, 45…근거리 무선 리더기 46, 47…근거리 무선 태그
48…무선 시스템 제어기 81…회전부
82…구동부 83…조정간 연산부
84…내장전원부 85…체결부
90…격발 횟수 검출기 91…충격 감지 센서
92…격발 횟수 연산기 93…음향 센서
94…프로파일 메모리

Claims (14)

1. 총기의 위치를 검출하는 총기 위치 판단기;
   상기 총기 위치 정보에 기초하여 총기의 격발을 차단 또는 허용하는 조정간 제어기를 포함하는 사격 통제 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 총기 위치 판단기로부터 수신된 총기 위치 정보에 기초하여 연산된 제어 신호를 출력하는 시스템 제어기를 더 포함하는 사격 통제 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 총기 위치 판단기는 총기에 부착된 근거리 무선 태그와 통신하는 근거리 무선 통신 리더기를 포함하는 사격 통제 시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 총기 위치 판단기는 적어도 2개 이상의 근거리 무선 통신 리더기를 포함하고,
   상기 무선 통신 리더기는 서로 다른 근거리 무선 태그와 통신하는 사격 통제 시스템.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 근거리 무선 통신 리더기들은 서로 교번하여 상기 무선 태그들과 통신하는 사격 통제 시스템.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 시스템 제어기는 총구의 방향, 조정간의 위치, 총기의 격발 횟수 중 적어도 어느 하나의 정보를 표시하는 인터페이스부를 더 포함하는 사격 통제 시스템.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 시스템 제어기는 상기 총기의 위치가 사전에 설정된 범위를 이탈하는 경우 총기의 격발을 차단하는 제어 신호를 출력하는 사격 통제 시스템.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 조정간 제어기는 총기의 조정간과 맞물려 회전하는 회전부, 회전부와 연결된 구동부, 구동부를 제어하는 조정간 연산부 및 체결부를 포함하는 사격 통제 시스템.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 구동부는 솔레노이드, 전동 모터, 서보 모터, 유압 액츄에이터, 전동 액츄에이터 중 적어도 어느 하나를 포함하는 사격 통제 시스템.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 조정간 제어기는 내장 전원부를 더 포함하는 사격 통제 시스템.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 사격 통제 시스템은 총기의 격발 횟수를 검출하는 격발 횟수 검출기를 더 포함하는 사격 통제 시스템.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 격발 횟수 검출기는 충격 감지 센서 또는 음향 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 사격 통제 시스템.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 충격 감지 센서의 충격량 정보를 저장된 기준 충격량 정보와 비교하여 격발 여부를 판단하는 격발 횟수 연산기를 포함하는 사격 통제 시스템.
14. 제 12항에 있어서,
    상기 충격 감지 센서의 충격량 정보와 상기 음향센서의 음향 입력 정보의 동기성을 비교하여 격발 여부를 판단하는 격발 횟수 연산기를 포함하는 사격 통제 시스템.

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