KR20170087051A - 섬광탄 환경 모의 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 섬광탄이 터지는 환경을 모의적으로 구현할 수 있도록 된 섬광탄 환경 모의 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 섬광탄 모의 시스템은 제어장치와, 상기 제어장치와 전력선을 통해 직렬 또는 병렬로 결합되는 다수의 조명장치를 포함하여 구성되고, 상기 제어장치는 관리자가 제어 명령을 입력하기 위한 제어 패널과, 상기 전력선을 통해 조명장치의 구동을 위한 동작 전원을 공급하는 전원부, 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 시나리오를 구비하고 제어 시나리오에 따라 제어 데이터를 생성하는 제어부 및, 상기 제어부에서 생성된 제어 데이터를 전력선을 통해 전송하는 데이터 전송부를 구비하여 구성되며, 상기 조명장치는 LED 조명장치로 구성되고, 조명장치는 투광형과 전구형을 포함하며, 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 실행하는 디밍수단을 구비하여, 야간 사격 훈련을 위한 섬광탄 모의 환경을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

섬광탄 환경 모의 시스템 { FLARE ENVIRONMENT SIMULATION SYSTEM }

본 발명은 하나 이상의 섬광탄이 터지는 환경을 모의적으로 구현할 수 있도록 된 섬광탄 환경 모의 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 야간 전투에 있어서는 섬광탄을 사용하게 된다. 섬광탄은 섬광제와 같은 연료를 연소시켜 열과 광원을 발생시킴으로써 야간시 아군의 시야를 확보하거나 적의 시야를 마비시킬 수 있는 탄약을 의미한다. 섬광탄으로는 조명탄과 스턴 수류탄 등이 있다. 조명탄은 야간 전투시 아군의 시야를 확보하기 위한 것으로서, 이는 박격포 등에 의해 높은 고도로 발사된 후 천천히 낙하하면서 빛을 방출하도록 구성된다. 그리고 스턴 수류탄은 폭발과 동시에 밝은 빛을 방출함으로써 적의 시야를 순간적으로 마비시킬 수 있도록 구성된다.

군부대 등에 있어서는 야간시의 전투 상황을 대비하여 야간 사격 훈련을 실행하고 있다. 그리고 이러한 야간 사격 훈련시에는 실제 상황에 적합하게 섬광탄을 사용하게 된다. 그런데 이러한 섬광탄은 발광 시간이 매우 제한적인데 비하여 고가이기 때문에 충분한 야간 사격 훈련을 실행하는데 많은 제약이 있게 된다.

대한민국 특허공개 10-2007-0054168호에는 조명탄 대신에 일반적인 조명을 이용하여 야간 사격훈련을 실행할 수 있도록 해주는 야간사격 조명제어시스템에 대하여 개시되어 있다.

도 1은 특허공개 10-2007-0054168호에 개시되어 있는 시스템 구성을 나타낸 도면이다. 도면에서 사격 훈련장에는 통상의 것과 마찬가지로 사로(1)와 표적(2)이 설치되고, 사로(1)의 후측에는 통제실(3)이 설치된다. 통제실(3)에는 통제실 조명(4)이 설치되고, 사로(1)의 상측에는 사로 조명(5)이 설치된다.

한편, 통제실(3)의 상측에는 표적(2)에 대하여 광을 투사하기 위한 조명탄 조명(6)과 월광 조명(7)이 설치된다. 이들 조명(6, 7)은 표적(2)에 대하여 광을 투사하는 투광형 조명장치로 구성된다. 조명탄 조명(6)은 표적(2)에 대하여 조명탄에 상응하는 광을 투사하기 위한 것이고, 월광 조명(7)은 표적(2)에 대하여 달빛에 상응하는 광을 투사하기 위한 것이다.

사로(1)에는 사수가 조작하게 되는 사격준비완료 스위치(1a)가 구비되고, 통제실(3)에는 통제관을 위한 콘트롤러(8)와 각 조명(4~7)을 조정하기 위한 조절기(9)가 설치된다.

상기 구성은 야간 사격 훈련시에 조절기(9)가 각 조명(4-7)의 점등 및 밝기를 조절함으로써 조명탄 환경을 제공할 수 있도록 된 것이다.

그러나 상기한 시스템은 다음과 같은 문제가 있게 된다.

1. 종래의 시스템은 일반적인 조명(6, 7)을 이용하여 야간의 조명탄 환경을 구현하도록 된 것이다. 그런데 이러한 조명(6, 7)은 조명탄 환경을 구현하기 위해서는 매우 고전력이 요구된다. 통상적으로 사격장은 전력 공급이 원활하지 않은 지역에 설치되는데, 이러한 지역에 고전력을 공급하기 위해서는 별도의 전력 공급시설을 설치하여야 한다. 따라서 시스템 구축에 높은 비용이 요구되는 단점이 있게 된다.

2. 실제의 야간 전투시에는 복수 개의 조명탄이 동시다발적으로 터지는 경우가 존재하고, 그 발광 위치도 사수를 기준으로 특정한 위치에 한정되지 않는다. 그런데 종래의 시스템은 단순히 사수의 후면에 조명탄 조명(6)과 월광 조명(7)만이 배치되게 되므로 야간 사격 환경을 실제에 가깝게 구현하기가 매우 어렵게 된다. 즉, 충분한 훈련 효과를 얻기가 매우 어렵게 된다.

3. 종래의 시스템은 일반적인 고출력 조명을 사용하게 된다. 이러한 조명은 점등 후 일정 밝기에 도달하기까지 수 초 또는 수 분이 소요되는 경우가 있고, 또한 특정 범위 내의 전압에서만 동작하고 전압이 일정 이하로 저하되는 경우에는 소등이 되는 등의 문제가 있기 때문에 밝기 조정, 즉 디밍(dimming) 제어가 매우 어렵다. 따라서 종래의 시스템은 전원장치 측에서 조명으로 공급되는 전력량을 몇 단계로 조정하는 방법으로 조명의 밝기를 조절하여야 하기 때문에 조명탄 환경을 구현하는데 미흡하다는 단점이 있다.

4. 상기 2번 문제점을 해결하기 위해서는 사수의 주변에 다수의 조명을 설치하여야 하는데, 종래의 방법으로는 각 조명에 대해 공급되는 전력량을 일일이 조정하는 것이 매우 어렵기 때문에 현실적으로 조명탄 환경을 실제에 가깝게 구현한다는 것은 기술적으로 어렵고 비용이 매우 많이 소요된다는 문제가 있게 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 야간 사격 훈련에 필수적으로 요구되는 섬광탄 환경을 실제에 가깝게 모의하여 구현할 수 있도록 된 섬광탄 환경 모의 시스템을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 섬광탄 환경 모의 시스템은 제어장치와, 상기 제어장치와 전력선을 통해 직렬 또는 병렬로 결합되는 다수의 조명장치 및, 사로의 전방향에 설치됨과 더불어 상기 조명장치가 설치되는 거치대를 포함하여 구성되고, 상기 조명장치는 표적 방향으로 광을 조사하는 조명장치와, 사로 방향으로 광을 조사하는 조명장치가 포함되며, 상기 제어장치는 관리자가 조명장치에 대한 제어 명령을 입력하기 위한 제어 패널과, 상기 전력선을 통해 조명장치의 구동을 위한 동작 전원을 공급하는 전원부, 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 시나리오를 구비하고 상기 제어 명령에 따라 제어 데이터를 생성하는 제어부 및, 상기 제어부에서 생성된 제어 데이터를 전력선을 통해 전송하는 데이터 전송부를 구비하여 구성되어, 야간 사격 훈련을 위한 섬광탄 모의 환경을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거치대는 전후 방향으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거치대는 높이 조절 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거치대는 양측 기둥과, 이 기둥 사이에 와이어를 거치한 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 조명장치에는 개별 아이디와 그룹 아이디가 할당되고, 제어장치에서 전송하는 제어 데이터에는 해당 제어 데이터가 수신되어야 하는 조명장치에 대응하는 아이디가 부가되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 조명장치는 LED 조명장치를 포함하여 구성되고, 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 실행하는 디밍수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 조명장치는 필라멘트형 조명장치를 포함하여 구성되고, 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 실행하는 트라이액 디머를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 관점에 따른 섬광탄 환경 모의 시스템은 제어장치와, 상기 제어장치와 전력선을 통해 직렬 또는 병렬로 결합됨과 더불어 사로 전방의 지면에 설치되는 다수의 조명장치, 상기 조명장치의 전면에 설치되어 탄환으로부터 조명장치를 보호하기 위한 보호벽 및, 상기 조명장치의 상측에 설치되는 거치대를 포함하여 구성되고, 상기 거치대에는 조명장치로부터의 광을 반사하는 다수의 광반사 부재가 구비되고, 상기 광반사 부재는 표적 방향으로 광을 반사하는 광반사 부재와, 사로 방향으로 광을 반사하는 광반사 부재를 포함하며, 상기 제어장치는 관리자가 조명장치에 대한 제어 명령을 입력하기 위한 제어 패널과, 상기 전력선을 통해 조명장치의 구동을 위한 동작 전원을 공급하는 전원부, 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 시나리오를 구비하고 상기 제어 명령에 따라 제어 데이터를 생성하는 제어부 및, 상기 제어부에서 생성된 제어 데이터를 전력선을 통해 전송하는 데이터 전송부를 구비하여 구성되고, 상기 조명장치는 LED 조명장치로 구성되고, 조명장치는 투광형과 전구형을 포함하며, 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 실행하는 디밍수단을 구비하여, 야간 사격 훈련을 위한 섬광탄 모의 환경을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 관점에 따른 섬광탄 환경 모의 시스템은 제어장치와, 상기 제어장치와 전력선을 통해 직렬 또는 병렬로 결합되는 다수의 조명장치를 포함하여 구성되고, 상기 제어장치는 관리자가 제어 명령을 입력하기 위한 제어 패널과, 상기 전력선을 통해 조명장치의 구동을 위한 동작 전원을 공급하는 전원부, 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 데이터를 생성하는 제어부 및, 상기 제어부에서 생성된 제어 데이터를 전력선을 통해 전송하는 데이터 전송부를 구비하여 구성되며, 상기 조명장치는 LED 조명장치로 구성됨과 더불어 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 시나리오를 구비하고, 조명장치는 투광형과 전구형을 포함하며, 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하는 제어 시나리오에 따라 조명 제어를 실행하는 제어부를 구비하여, 야간 사격 훈련을 위한 섬광탄 모의 환경을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 섬광탄 환경을 모의하기 위한 조명장치로서 LED 조명장치를 이용하게 되므로 저전력으로 섬광탄 환경을 구현할 수 있게 된다. 따라서 섬광탄 환경 모의 시스템의 구동을 위해 별도의 전력 공사를 실행하지 않아도 되므로 시스템 구현을 저비용으로 실행할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 제어장치가 전력선을 통해 다수의 조명장치로 제어 데이터를 전송하는 방법을 통해 이들 조명장치들을 실시간적으로 디밍 제어할 수 있게 되므로 야간 사격 훈련에 매우 유용한 섬광탄 환경을 조성할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 야간 사격 조명 제어시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섬광탄 환경 모의 시스템을 나타낸 블록구성도.
도 3은 도 2에서 조명장치(20)의 배치 구조의 일례를 나타낸 도면.
도 4는 도 2에서 조명장치(20)의 배치 구조의 다른 예를 나타낸 도면.
도 5는 도 2에서 데이터 전송부(13)의 구성을 구체적으로 나타낸 블록구성도.
도 6은 도 2에서 조명장치(20)의 구성을 나타낸 구성도.
도 7은 데이터 전송부(13)로부터 조명장치(20)로 전송되는 제어 데이터의 포맷 구성을 나타낸 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 설명한다. 단, 이하에서 설명하는 실시 예는 본 발명의 하나의 바람직한 구현 예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시 예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 섬광탄 환경 모의 시스템을 나타낸 구성도이다.

본 발명에 따른 시스템은 제어장치(10)와 다수의 조명장치(20: 20-1~20-n)를 구비하여 구성된다. 제어장치(10)와 조명장치(20)는 전력선(30)을 통해 결합된다. 조명장치(20)는 제어장치(10)에 대하여 직렬 또는 병렬로 결합된다. 조명장치(20)는 저전력으로 고휘도의 광을 방출할 수 있는 조명장치가 채용된다. 조명장치로서는 바람직하게 LED 조명장치가 채용되고, 그 밖에 백열등이나 할로겐 램프 등의 필라멘트형 조명장치가 채용될 수 있다. 또한 본 발명의 다른 구현 예로서 LED 조명장치와 필라멘트형 조명장치가 혼합적으로 채용될 수 있다. 조명장치(20)는 바람직하게 사로(1)의 전방향, 보다 바람직하게는 표적(2: 도 1)에 대응하는 위치에 설치된다.

도 3은 조명장치(20)의 배치 구조의 일례를 나타낸 도면이다. 도 3에서 사로(1)의 전방향, 즉 사수가 표적(2)을 바라보게 되는 전방 위치에는 조명장치(20)를 거치하기 위한 거치대(40)가 설치된다. 도면에서 거치대(40)는 전체적으로 철골 구조물로 구성되어 있으나, 이는 특정한 구성의 것에 한정되지 않는다. 거치대(40)는 예컨대 철골 구조물 등으로 구성되는 기둥에 횡방향으로 강철 와이어를 거치한 형태로 구성될 수 있다. 이 경우 조명장치(20)는 와이어에 적절하게 거치될 것이다. 또한 와이어를 채용하는 경우에는 바람직한 구현 예로서 기둥의 양측 상단에 도르레 또는 롤러를 설치하고, 와이어의 양측을 일정 길이 이상 길게 형성하여 각각 권취 롤러에 권취하게 된다. 이와 같이 하게 되면 와이어의 권취 방향과 역방향으로 권취 롤러를 회전시켜 양 기둥 사이의 와이어를 지상에 늘어뜨린 후 바로 조명장치를 교환하거나 수리할 수 있게 되므로 조명장치에 대한 유지 보수를 용이하게 실행할 수 있게 된다.

또한 야간 사격 훈련에서 필요한 것은 사수가 표적(2)을 식별하기 위한 조명을 제공하는 것과 더불어 사수가 표적(2)을 용이하게 식별하지 못하도록 사수의 시야를 방해하는 조명을 제공하는 것이다. 따라서 거치대(40)는 표적(2)에 대해 조명을 제공함과 더불어 사수의 시야에 대해서 방해 조명을 제공하기 위한 위치, 바람직하게는 표적(2)의 상측이나 그와 인접하는 위치에 배치된다. 또한 다른 바람직한 구현 예에서 거치대(40)의 하부에는 거치대(40)를 전후방향으로 이동시키기 위한 레일 등의 이동수단이 구비된다.

또한 거치대(40)는 실제적인 섬광탄 효과를 제공하고, 특히 사수에 의해 발사된 탄환으로부터 조명장치(20)를 보호하기 위해 바람직하게 30m 이상의 높이를 갖는다. 이때 바람직하게 거치대(40)의 높이를 임의적으로 조정하기 위한 예컨대 유압 또는 공압을 이용하는 높이 조절 수단이 적절하게 채용될 수 있다. 거치대(40)에는 다수의 조명장치(20)가 구비된다. 조명장치(20)로서는 상기한 바와 같이 전구형과 투광형의 LED 조명장치나 필라멘트형 조명장치가가 채용되고, 이들이 적절하게 혼합되어 채용될 수 있다. 특히 조명장치(20)는 표적(2)을 향하여 배치되는 것과 사로(1) 쪽을 향하여 배치되는 것이 적절하게 포함된다. 표적(2)을 향하여 배치되는 것은 조명탄의 효과를 제공하기 위한 것이고, 사로(1) 쪽을 향하여 배치되는 것은 스턴 수류탄의 효과를 포함하여 실제 야간 사격시 사수의 시야를 방해하는 조명 효과를 제공하기 위한 것이다. 필라멘트형 조명장치는 월광조명 효과를 제공하기 위해 바람직하게 채용될 수 있다. 또한 다양한 조명 환경의 구현을 위하여 조명장치(20)의 투광 방향은 임의적으로 적절하게 설정될 수 있다.

도 4는 조명장치(20)의 배치 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 4에 있어서는 섬광탄 효과를 제공하기 위한 다수의 조명장치(20)가 지면에 설치된다. 이들 조명장치(20)는 상기한 바와 같이 전구형과 투과형의 LED 조명장치나 필라멘트형 조명장치가 선택적으로 또는 혼합적으로 채용되고, 특히 조명장치(20)들은 그 광투과 방향이 상방향으로 설정된다. 그리고 이들 조명장치(20)의 전방, 즉 사로 방향에는 탄환으로부터 조명장치(20)를 보호하기 위한 보호벽(50)이 설치된다. 또한 조명장치(20)의 상측에는 도 3과 마찬가지로 거치대(40)가 설치되고, 거치대(40)에는 조명장치(20)로부터 방출된 광을 일정 방향으로 반사하기 위한 다수의 광반사 부재(60)가 설치된다. 또한 본 구성 예에 있어서도 거치대(40)는 예컨대 철골 구조물 등으로 구성되는 기둥에 횡방향으로 강철 와이어를 거치한 형태로 구성될 수 있다. 또한 상기 광반사 부재(60)는 도 3의 조명장치(20)와 마찬가지로 광을 표적(2) 방향으로 반사하기 위한 것과 사로(1) 방향으로 반사하기 위한 것이 적절하게 포함되고, 다양한 조명 환경의 구현을 위하여 그 광반사 각도는 적절하게 설정될 수 있다. 또한 거치대(40)에는 광반사 부재(60)와 함께 직접적으로 광을 조사하기 위한 조명장치(20)가 구비될 수 있다.

도 2에서, 제어장치(10)는 제어부(11)와 전원부(12) 및 데이터 전송부(13)를 구비하여 구성된다. 제어부(11)는 전체 시스템을 제어하기 위한 것이다. 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 제어부(11)에는 제어 패널이 구비된다. 제어 패널은 관리자가 제어부(11)로 제어 명령을 입력하기 위한 것이다. 관리자는 제어 패널을 조작하여 본 시스템의 동작 모드 등을 선택하게 된다. 관리자는 제어 패널을 조작하여 조명장치(20)의 동작을 개별적으로 설정할 수 있다. 관리자는 제어 패널을 통해 동작 설정을 원하는 조명장치(20)를 선택한 후 해당 조명장치(20)의 점등 시점이나 그 점등 기간 등을 설정할 수 있다. 또한 제어부(11)에는 조명장치(20)들을 제어하여 야간 사격을 위한 효과적인 조명 효과를 제공하기 위한 다양한 동작 시나리오가 구비될 수 있고, 관리자는 제어 패널을 통해 원하는 시나리오를 선택할 수 있다. 제어부(11)는 선택된 동작 모드에 대응하는 제어 데이터를 생성하여 이를 데이터 전송부(13)로 제공하게 된다.

전원부(12)는 조명장치(20)가 동작하기 위한 동작 전원을 공급한다. 동작 전원으로서는 바람직하게 상용 교류전원이 사용된다. 데이터 전송부(13)는 제어부(11)와 유선 또는 무선을 통해 결합된다. 데이터 전송부(13)는 제어부(11)로부터 인가되는 제어 명령에 따라 적절한 제어 데이터를 생성하여 조명장치(14)로 전송하게 된다. 조명장치(14)에 대한 제어 데이터의 전송은 기존의 유무선 통신방식을 이용하여 실행할 수 있다. 그러나 무선통신방식은 데이터 전송부(13)와 조명장치(20)에 데이터를 무선으로 숭수신하기 위한 수단이 요구되므로 장치의 구성이 복잡해지고 제조 가격이 높아지는 문제가 있게 된다. 또한 기존의 일반적인 유선 통신방식은 별도의 데이터 전송라인이 요구되고, 특히 데이터 송수신 거리가 일정 거리 이하로 제한되는 문제가 있게 된다. 본 발명에 있어서는 데이터 전송부(13)와 조명장치(20)들과의 통신을 위해 바람직하게 전력선 통신방식이 채용된다.

도 5는 데이터 전송부(13)의 구성 예를 나타낸 블록구성도이다. 데이터 전송부(13)는 콘트롤러(131)와 전압검출부(132) 및 데이터 설정부(133)를 구비하여 구성된다.

상기 전압검출부(132)는 전력선(14)을 통해 조명장치(14)로 공급되는 동작 전원의 전압치를 검출하여 콘트롤러(131)로 공급한다. 콘트롤러(131)는 전압검출부(132)의 검출 전압을 근거로 데이터 전송 구간을 판별하고, 그 판별구간에 대응하여 데이터 설정부(133)로 콘트롤신호(Gl)를 전송함으로써 전력선을 통해 데이터전송을 실행 제어하게 된다.

그리고 데이터 설정부(133)는 조명장치(20)로 전송하는 데이터가 "0"인지 "1"인지에 따라 조명장치(20)로 공급하는 전원 1주기의 전압 최대치 또는 전압 실효치를 다르게 설정하거나 조명장치(20)로 전송하는 데이터가 "0"인지 "1"인지에 따라 데이터 구간의 전원 전압을 선택적으로 로우 레벨, 예컨대 "0" 레벨로 설정하는 방법을 통해 전력선(14)을 통해 데이터를 전송하게 된다.

상기 데이터 전송부(13)에 의한 데이터 전송 방법과 동작에 대해서는 본 출원인이 출원한 바 있는 대한민국 특허출원 제10-2015-0024486호(명칭: 전력선을 이용한 통신장치와 이를 이용한 LED 조명 시스템)에 상세하게 기술되어 있다.

도 6은 조명장치(20)의 구체적인 구성 예를 나타낸 구성도이다.

도면에서 제어장치(10)로부터 공급되는 동작 전원은 정류부(21)를 통해 SMPS(22 : Switching Mode Power Supply)에 제공된다. 또한 전력선(14), 바람직하게 정류부(21)의 전단에는 전압 검출부(23)가 구비된다. 이 전압 검출부(23)는 전력선(14)을 통해 입력되는 전원 전압을 예컨대 5V 이하의 전압으로 분압하여 제어부(25)로 입력하게 된다. 여기서 전압 검출부(23)를 정류부(21)의 전단에 설치한 것은 조명장치(20)의 구동 상태에 따라 전압 검출부(23)에 의한 검출 전압이 변동되는 것을 최소화 하기 위한 것이다.

제어부(25)는 예컨대 마이크로 프로세서로 구성된다. 이 제어부(25)는 전압 검출부(23)에 의한 검출 전압의 변동을 근거로 제어장치(10)로부터 전송되어 오는 제어 데이터를 인식하게 된다.

SMPS(22)의 전압출력단(Vout)에는 LED 모듈(26)의 일단이 결합되고, LED 모듈(26)의 타단은 LED 모듈(26)을 통해 흐르는 구동 전류를 단속하기 위한 트랜지스터(28)와, LED 모듈(26)을 통해 흐르는 구동 전류를 검출하기 위한 저항(R5)을 통해서 신호 접지와 결합된다.

도면에서 참조번호 29는 상기 LED 모듈(26)을 구동하기 위한 LED 드라이버이다. 이 LED 드라이버(29)는 GD 단자가 상기 트랜지스터(28)의 게이트에 결합되고, 상기 트랜지스터(28)와 저항(R5)의 접속 노드에 CS단이 결합된다.

제어장치(10)로부터 조명장치(20)의 제어를 위한 제어 데이터가 입력되면, 제어부(25)는 전압 검출부(23)를 통해 상기 제어 데이터를 수신한 후 디밍 제어를 위한 펄스폭변조(PWM) 신호를 생성하게 된다. 그리고 이 PWM 신호는 LED 드라이버(29)로 제공된다. LED 드라이버(29)는 디밍제어단(DIM)을 통해 입력되는 PWM 신호를 디지탈/아날로그 변환하여 PWM 신호에 대응하는 기준 전압을 생성하게 된다. 그리고 LED 드라이버(29)는 CS단을 통해 입력되는 전압이 기준 전압과 동일한 값을 갖도록 트랜지스터(28)를 온/오프 구동함으로써 LED 모듈(26)을 통해서 흐르는 구동전류를 적절하게 조정하게 된다. 또한 LED 드라이버(29)는 SMPS(22)로 공급되는 VF(Voltage Feedback) 전압을 적절하게 설정함으로써 현재의 디밍 레벨에 적합하도록 SMPS(22)의 출력을 조정하게 된다.

또한 도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 백열전구나 할로겐 램프 등의 필라멘트형 조명장치의 경우에는 제어장치(10)로부터의 제어 데이터에 따라 조명등에 공급되는 전력을 조절하는 예컨대 트라이액 디머가 바람직하게 채용된다.

또한 조명장치(20)로부터 데이터 전송부(13)로의 데이터 전송을 위해서 조명장치(20)에는 전류 펄스를 생성하기 위한 펄스 생성수단이 구비되고 데이터 전송부(13)에는 전류 펄스를 검출하기 위한 전류검출수단이 구비될 수 있다. 이를 위한 펄스 생성수단과 전류검출수단에 대해서는 상기한 대한민국 특허출원 제10-2015-0024486호(명칭: 전력선을 이용한 통신장치와 이를 이용한 LED 조명 시스템)에 상세하게 기술되어 있다.

이어, 상술한 시스템의 동작을 설명한다.

제어장치(10)의 제어부(11)에는 야간 사격 훈련에 적합한 다양한 시나리오가 저장된다. 이 시나리오는 각 조명장치(20)의 점등시기와 점등 방법 등을 제어하기 위한 것이다. 점등 방법에는 조명장치(20)가 온되었을 때의 최초의 점등 밝기와 이후 어떠한 방법으로 해당 조명장치(20)를 디밍 제어할 것인지에 대한 제어 플로우가 포함된다.

관리자는 상술한 바와 같이 제어패널을 통해 각각의 조명장치에 대해 직접적으로 동작 모드를 설정하거나 전체적인 동작 시나리오를 선택할 수 있다. 관리자에 의해 적절한 동작 모드가 설정되면 제어부(11)는 해당 시나리오에 따라 각 조명장치(20)로 제어 데이터를 전송함으로써 조명장치(20)들을 제어한다.

조명장치(20)는 고유 아이디와 그룹 아이디를 갖는다. 그룹 아이디는 야간 사격의 개시 시점이나 종료 시점의 설정 등과 같이 조명장치(20)들을 동시적으로 제어하는데 사용되고, 개별 아이디는 각 조명장치(20)를 차별적으로 디밍 제어할 때 사용된다. 제어 데이터의 송출은 전력선(14)을 통해 브로드캐스팅 방식으로 실행되고, 각 조명장치(20)는 자신의 아이디가 부가되어 있는 데이터를 수신한 후 해당 제어 데이터에 따라 디밍제어를 실행한다.

도 5는 제어장치(10)와 조명장치(20)간에 송수신되는 데이터의 포맷 구성 예를 나타낸 것이다. 도면에서 송수신 데이터는 예컨대 1비트의 개시 비트와, 4비트의 데이터 비트를 포함하고, 이 이후에는 1비트의 프레임 비트와 4비트의 데이터 비트가 반복되는 형태를 갖는다.

제어장치(10)로부터 전력선(14)을 통해 제어 데이터가 전송되면, 도 6의 조명장치(20)에서 제어부(25)는 전압검출부(23)를 통해 제어 데이터를 수신하고, 그 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 위한 펄스폭변조(PWM) 신호를 생성하여 LED 드라이버(29)로 제공하게 된다. 또한 이 경우 조명장치(25)의 제어부(25)에 LED 모듈(26)을 제어하기 위한 다양한 시나리오 정보가 저장되고, 제어부(25)가 데이터 전송부(13)로부터 수신되는 시나리오 선택정보에 따라 조명장치(20)를 적절하게 제어하도록 구성하는 방법도 바람직하게 채용할 수 있다.

본 발명에 따른 섬광탄 환경 모의 시스템은 조명장치(20)로서 LED 조명장치를 이용하게 되므로 저전력으로 섬광탄 환경을 구현할 수 있게 된다. 따라서 섬광탄 환경 모의 시스템의 구동을 위해 별도의 전력 공사를 실행하지 않아도 되므로 시스템 구현을 저비용으로 실행할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 다양한 투광 방향을 갖는 다수의 조명장치(20)가 설치되고, 제어장치(10)가 전력선(30)을 통해 다수의 조명장치(20)로 제어 데이터를 전송하는 방법을 통해 이들 조명장치(20)들을 실시간적으로 디밍 제어하게 되므로 야간 사격 훈련에 매우 유용한 섬광탄 환경을 조성할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명에 따른 실시 예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시 예에 있어서는 제어장치(10)와 조명장치(20)가 전력선(30)을 이용하여 통신을 실행하는 것으로 설명하였으나, 제어장치(10)와 조명장치(20)는 RS422-485 방식이나 DALI(Digital Addressable Lighting Interface), 또는 DMX 512 등의 유선통신방식이나 와이파이, 블루투스 등의 무선통신방식을 이용하여 통신을 실행하도록 구성할 수 있다.

10: 제어장치, 11: 제어부,
12: 전원부, 13: 데이터 전송부,
20: 조명장치.

Claims (10)

1. 제어장치와,
   상기 제어장치와 전력선을 통해 직렬 또는 병렬로 결합되는 다수의 조명장치 및,
   사로의 전방향에 설치됨과 더불어 상기 조명장치가 설치되는 거치대를 포함하여 구성되고,
   상기 조명장치는 표적 방향으로 광을 조사하는 조명장치와, 사로 방향으로 광을 조사하는 조명장치가 포함되며,
   상기 제어장치는 관리자가 조명장치에 대한 제어 명령을 입력하기 위한 제어 패널과, 상기 전력선을 통해 조명장치의 구동을 위한 동작 전원을 공급하는 전원부, 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 시나리오를 구비하고 상기 제어 명령에 따라 제어 데이터를 생성하는 제어부 및, 상기 제어부에서 생성된 제어 데이터를 전력선을 통해 전송하는 데이터 전송부를 구비하여 구성되어,
   야간 사격 훈련을 위한 섬광탄 모의 환경을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 거치대는 전후 방향으로 슬라이드 이동이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 거치대는 높이 조절 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 거치대는 양측 기둥과, 이 기둥 사이에 와이어를 거치한 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 조명장치에는 개별 아이디와 그룹 아이디가 할당되고,
   제어장치에서 전송하는 제어 데이터에는 해당 제어 데이터가 수신되어야 하는 조명장치에 대응하는 아이디가 부가되는 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 조명장치는 LED 조명장치를 포함하여 구성되고, 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 실행하는 디밍수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
   상기 조명장치는 필라멘트형 조명장치를 포함하여 구성되고, 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 실행하는 트라이액 디머를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
8. 제어장치와,
   상기 제어장치와 전력선을 통해 직렬 또는 병렬로 결합됨과 더불어 사로 전방의 지면에 설치되는 다수의 조명장치,
   상기 조명장치의 전면에 설치되어 탄환으로부터 조명장치를 보호하기 위한 보호벽 및,
   상기 조명장치의 상측에 설치되는 거치대를 포함하여 구성되고,
   상기 거치대에는 조명장치로부터의 광을 반사하는 다수의 광반사 부재가 구비되고, 상기 광반사 부재는 표적 방향으로 광을 반사하는 광반사 부재와, 사로 방향으로 광을 반사하는 광반사 부재를 포함하며,
   상기 제어장치는 관리자가 조명장치에 대한 제어 명령을 입력하기 위한 제어 패널과, 상기 전력선을 통해 조명장치의 구동을 위한 동작 전원을 공급하는 전원부, 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 시나리오를 구비하고 상기 제어 명령에 따라 제어 데이터를 생성하는 제어부 및, 상기 제어부에서 생성된 제어 데이터를 전력선을 통해 전송하는 데이터 전송부를 구비하여 구성되고,
   상기 조명장치는 LED 조명장치로 구성되고 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하여 디밍 제어를 실행하는 디밍수단을 구비하여,
   야간 사격 훈련을 위한 섬광탄 모의 환경을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 거치대는 양측 기둥과, 이 기둥 사이에 와이어를 거치한 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.
10. 제어장치와,
    상기 제어장치와 전력선을 통해 직렬 또는 병렬로 결합되는 다수의 조명장치를 포함하여 구성되고,
    상기 제어장치는 관리자가 제어 명령을 입력하기 위한 제어 패널과, 상기 전력선을 통해 조명장치의 구동을 위한 동작 전원을 공급하는 전원부, 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 데이터를 생성하는 제어부 및, 상기 제어부에서 생성된 제어 데이터를 전력선을 통해 전송하는 데이터 전송부를 구비하여 구성되며,
    상기 조명장치는 LED 조명장치로 구성됨과 더불어 섬광탄 환경을 구현하기 위한 조명장치 제어 시나리오를 구비하고 전력선을 통해 수신되는 제어 데이터에 대응하는 제어 시나리오에 따라 조명 제어를 실행하는 제어부를 구비하여,
    야간 사격 훈련을 위한 섬광탄 모의 환경을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 섬광탄 환경 모의 시스템.

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