KR20210060861A - 조준선 정렬 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20210060861A
KR20210060861A KR1020190148363A KR20190148363A KR20210060861A KR 20210060861 A KR20210060861 A KR 20210060861A KR 1020190148363 A KR1020190148363 A KR 1020190148363A KR 20190148363 A KR20190148363 A KR 20190148363A KR 20210060861 A KR20210060861 A KR 20210060861A
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곽영천
이도현
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한화디펜스 주식회사
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Abstract

본 발명은 조준선 정렬 장치에 관한 것으로서, 몸체부; 상기 몸체부의 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 화기부; 상기 몸체부의 다른 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 영상 장치부; 상기 화기부에 회전 가능하게 결합되는 화기 결합부가 일단에 구비되고, 복수의 영상 조준점이 타단에 구비되는 조준선 정렬 표적; 및 상기 영상 장치부와 상기 조준선 정렬 표적 사이의 공간에 광이 조사되는 것을 방지하는 광 차단부를 포함하되, 상기 조준선 정렬 표적에 구비된 상기 복수의 영상 조준점은 상기 화기부의 조준점을 중심으로 하나의 원을 형성하도록 배치되는, 조준선 정렬 장치이다.
본 발명에 따르면, 조준선 정렬 작업의 편의성 및 정확성을 향상시키고, 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

조준선 정렬 장치 및 그 방법{BORESIGHTING APPARATUS FOR FIREARMS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 원격 무장 시스템에 사용되는 조준선 정렬 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 화기부에 분리 가능하게 결합하는 조준선 정렬 표적을 구비하는 조준선 정렬 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
원격 무장 시스템은 화기 및 카메라를 포함하여, 오퍼레이터에 의해 원격으로 제어될 수 있다. 구체적으로, 카메라에 의해 촬영되는 영상은 디스플레이부에 전시되며, 오퍼레이터는 디스플레이부를 통해 조준 및 타격 작업을 지시하고, 화기부는 디스플레이부에 동기화되어 오퍼레이터의 지시에 따라 상하좌우로 조준 방향을 변경한 후 타격을 수행하게 된다.
원격 무장 시스템의 발포 작업이 유효하기 위해서는, 원격 무장 시스템의 구동 전에 카메라의 광축과 화기부의 조준선을 일치시키는 작업 즉, 조준선 정렬 작업이 선행되어야 한다.
원거리 조준선 정렬은 2km 이상 떨어진 곳에 위치한 특정 사물을 타겟팅하여 조준선 정렬을 수행한다. 이와 같은 원거리 조준선 정렬은 정확도가 낮다는 단점이 있다.
근거리 조준선 정렬은 20m 이내의 위치에 표적지를 설치하고, 총구에 보어스코프를 설치하여 조준선 정렬을 수행한다. 근거리 조준선 정렬은 원거리 조준선 정렬에 비해 정확도가 높지만, 표적판 및 보어스코프 설치가 수반되어야 하므로 2명 이상의 인원이 필요하여 작업의 편의성이 떨어진다. 아울러 고가의 보어스코프가 필수적으로 사용되어야 하므로 작업 비용이 상승한다. 또한, 표적지가 카메라와 수직을 이루며 설치되지 않으면 정확도가 떨어진다.
한국등록특허 10-1842029
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간소화된 표적을 사용하여 작업의 편의성을 향상시키고, 조준선 정렬을 자동으로 수행하여 정렬의 정확성이 향상된 조준선 정렬 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 조준선 정렬 장치는, 몸체부; 상기 몸체부의 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 화기부; 상기 몸체부의 다른 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 영상 장치부; 상기 화기부에 회전 가능하게 결합되는 화기 결합부가 일단에 구비되고, 복수의 영상 조준점이 타단에 구비되는 조준선 정렬 표적; 및 상기 영상 장치부와 상기 조준선 정렬 표적 사이의 공간에 광이 조사되는 것을 방지하는 광 차단부를 포함하되, 상기 조준선 정렬 표적에 구비된 상기 복수의 영상 조준점은 상기 화기부의 조준점을 중심으로 하나의 원을 형성하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 조준선 정렬 표적은 3개의 영상 조준점을 구비할 수 있다.
또한, 상기 영상 장치부의 촬상 화면을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하되, 상기 디스플레이부 상에 표시되는 상기 3개의 영상 조준점에 의해 결정되는 원의 경로를 계산하고, 상기 원의 경로 상에서 상기 디스플레이부의 중심점이 이동하도록 상기 영상 장치부를 조정하며 조준선을 정렬할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 조준선 정렬 방법은, 영상 장치부의 촬상 화면을 표시하는 디스플레이부에 3개의 영상 조준점이 표시되었는지를 판단하는 영상 조준점 확인 단계; 상기 디스플레이부 상에서 상기 3개의 영상 조준점이 결정하는 원의 경로를 계산하는 경로 계산 단계; 상기 원의 경로 상에, 등 간격으로 배치되는 복수의 점을 생성하는 경로 표시 단계; 상기 디스플레이부의 중심점이 상기 원의 경로 상에 위치하도록 상기 영상 장치부를 조정하는 초기 조정 단계; 및 상기 디스플레이부의 중심점이 미리 설정된 조준선 정렬의 영점에 도달할 때까지, 상기 디스플레이부의 중심점이 상기 원의 경로상에서 이동할 수 있도록 상기 영상 장치부를 조정하는 영점 조정 단계를 포함하되, 상기 원의 중심은 화기부의 조준점과 일치할 수 있다.
또한, 상기 영점 조정 단계는, 상기 디스플레이부의 중심점이 상기 원의 경로 상에 배치되는 인접한 점을 따라 일 방향으로 이동하도록 상기 영상 장치부를 조정할 수 있다.
또한, 상기 영점 조정 단계는, 상기 원의 경로 상에 위치하는 상기 디스플레이부의 중심점 및 그와 양 방향으로 인접 배치되는 두 점 사이의 x축 좌표 값의 차이 및 y축 좌표 값의 차이가 미리 설정된 값과 일치하는지 여부로 영점에 도달하였는지를 판단할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 조준선 정렬 장치 및 그 방법은 조준선 정렬 작업의 편의성 및 정확도를 향상시키고, 아울러 조준선 정렬 작업의 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조준선 정렬 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조준선 정렬 표적을 도시한 도면이다.
도 3은 조준선 정렬이 완료된 경우 조준 감사판에 표시되는 화기 조준점과 카메라 조준점의 상대적인 위치를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 영상 장치부를 조정하여 조준선 정렬을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 조준선 정렬 장치를 이용하여 조준선을 정렬하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방식은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조준선 정렬 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조준선 정렬 표적을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 조준선 정렬 장치는 몸체부(10); 상기 몸체부(10)의 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 화기부(100); 상기 몸체부(10)의 다른 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 영상 장치부(200); 상기 화기부(100)에 회전 가능하게 결합되는 화기 결합부(310)가 일단에 구비되고, 복수의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 타단에 구비되는 조준선 정렬 표적(300); 및 상기 영상 장치부(200)와 상기 조준선 정렬 표적(300) 사이의 공간에 광이 조사되는 것을 방지하는 광 차단부를 포함하되, 상기 조준선 정렬 표적(300)에 구비된 상기 복수의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)은 상기 화기부(100)의 조준점(A)을 중심으로 하나의 원을 형성하도록 배치될 수 있다.
원격 무장 시스템의 몸체부(10)에 화력을 발포하는 화기부(100)가 결합된다. 구체적으로 화기부(100)의 총렬에서 화력이 발포된다. 화기부(100)와 인접하는 몸체부(10)의 일 영역에 영상 장치부(200)가 결합될 수 있다. 영상 장치부(200)는 원격 무장 시스템의 오퍼레이터가 발포 영역을 관찰할 수 있도록 주간 카메라와 열상 카메라를 구비할 수 있다. 총렬의 조준선과 영상 장치부(200)의 광축이 일치해야 오퍼레이터가 조준한 영역으로 정확하게 화력을 발포할 수 있다. 이처럼 총열(110)의 조준선과 영상 장치부(200)의 광축을 일치시키는 작업을 조준선 정렬이라고 한다. 본 발명의 조준선 정렬 장치는 총열(110)의 위치를 고정한 상태로, 영상 장치부(200)의 광축을 총열(110)의 조준선과 일치시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 조전선 정렬 장치는 조준선 정렬 표적(300)을 사용하여 조준선 정렬을 수행할 수 있다. 조준선 정렬 표적(300)은 총열(110)의 일단에 결합하는 화기 결합부(310), 영상 장치부(200)에 인식될 수 있는 표적부(330) 및 화기 결합부(310)와 표적부(330)를 연결하는 연장부(320)를 포함할 수 있다.
화기 결합부(310)는 조준선 정렬 표적(300)을 총열(110)의 일단에 결합시킨다. 구체적으로 화기 결합부(310)는 총열(110)을 중심으로 조준선 정렬 표적(300)이 회전가능하도록 총열(110)의 단부에 결합되는 모든 형상 및 구성을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 화기 결합부(310)는 연장부(320)의 일단에서 연장부(320)에 수직으로 형성된 로드가 될 수 있다. 로드를 총열(110)의 단부에 형성된 총구에 삽입함으로써 조준선 정렬 표적(300)이 화기부(100)에 결합될 수 있다. 이때, 조준선 정렬 표적(300)의 연장부(320) 및 표적부(330)는 총열(110)과 수직을 이룬다.
연장부(320)는 조준선 정렬 표적(300)의 일단에 형성된 화기 결합부(310)와 타단에 형성된 표적부(330)를 연결한다. 연장부(320)의 길이는, 화기 결합부(310)가 총열(110)에 결합된 상태로 영상 장치부(200)에서 표적부(330)를 인식할 수 있도록 결정된다. 구체적으로 연장부(320)의 길이는 영상 장치부(200) 및 화기부(100) 사이의 거리, 총열(110)의 길이 등을 종합적으로 고려하여 결정될 수 있다.
표적부(330)는 영상 장치의 정렬에 사용되는 영상 조준점(331a, 331b, 331c)을 포함한다. 영상 조준점(331a, 331b, 331c)은 표적부(330)의 정면 및 후면을 관통하는 관통공으로 형성될 수 있다. 표적부(330)에는 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 형성되며, 이와 같은 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)에 의해 원의 경로(L)가 결정될 수 있다. 구체적으로 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)은 총열(110)의 조준선을 중심으로 하나의 원을 형성하도록 배치될 수 있다.
영상 조준점(331a, 331b, 331c)은 조준선 정렬을 위해 영상 장치부(200)의 초기 위치를 결정하는 기준점으로 작용한다. 하지만 표적부(330)가 영상 장치의 초 근접 영역에 위치하면, 영상 장치는 영상 조준점(331a, 331b, 331c)을 명확하게 인식하지 못한다. 영상 조준점(331a, 331b, 331c)에 대한 명확한 영상을 확보하기 위해, 영상 장치부(200)와 조준선 정렬 표적(300) 사이의 공간(D)에 광 차단부(미도시)를 구비할 수 있다. 광 차단부는 영상 장치부(200)와 조준선 정렬 표적(300) 사이의 공간(D)에 광이 조사되는 것을 방지할 수 있는 모든 구성 즉, 암막, 암실 등을 포함할 수 있다. 광 차단부에 의해 영상 장치부(200)의 전면에서 표적부(330)의 후면까지의 공간은 어둡게 유지될 수 있고, 따라서 영상 장치부(200)는 표적부(330)의 전면에서 영상 조준점(331a, 331b, 331c)을 통해 입사되는 광만 뚜렷하게 인식할 수 있다. 즉, 표적부(330)가 영상 장치부(200)의 초 근접 영역에 설치되더라도, 영상 장치부(200)는 영상 조준점(331a, 331b, 331c)을 밝은 점으로 명확하게 인식할 수 있다.
본 발명의 조준선 정렬 장치는 디스플레이부(400)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부(400)는 영상 장치부(200)를 통해 관찰되는 화면을 표시한다. 즉 디스플레이부(400)는 영상 장치부(200)의 움직임을 실시간으로 반영하여 변화하는 화면을 오퍼레이터에게 제공한다. 따라서 원격 무장 시스템의 몸체부(10)가 특정 위치에 고정되어 있을 때, 디스플레이부(400)의 화면과 영상 장치부(200)의 설치 각도는 일대일 대응 관계이다. 디스플레이부(400)는 몸체부(10)의 일부 영역에 구비될 수도 있고, 몸체부(10)와 원거리에서 별도의 모듈을 통해 구비될 수도 있다. 이하에서는 디스플레이부(400)에 영상 장치부(200)의 이동 경로를 표시하여 조준선을 정렬하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 조준선 정렬이 완료된 경우 조준 감사판에 표시되는 화기 조준점과 카메라 조준점의 상대적인 위치를 도시한 도면이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 영상 장치부를 조정하여 조준선 정렬을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 영상 장치부(200)를 통해 관찰되는 발포 영역과 실제 화기부(100)의 발사 조준점을 일치시키기 위해서는, 조준 감사판에 표시되는 화기 조준점(A)과 카메라의 조준점(B)이 미리 설정한 각도 즉, 정렬각(a˚)을 이루며 배치되어야 한다. 영상 장치부(200)는 앞서 설명한 바와 같이 주간 카메라와 열상 카메라를 구비할 수 있는데, 이하에서 카메라는 발포 환경에 따라 주간 카메라 또는 열상 카메라 중 어느 하나를 칭하는 것으로 한다. 도 3은 주간 발포 환경 하에서 주간 카메라의 정렬을 도시한 것이나, 야간 발포 환경이라면 화기 조준점(A)과 열상 카메라의 조준점이 a˚의 각을 이루며 배치될 것이다
조준 감사판을 사용한 조준선 정렬은 조준감사판 설치에 따른 인적 자원이 필요하고 조준감사판을 3m 이상에서 설치해야 하므로 공간적 제약이 따르며, 보기안경과 같은 고가의 조준감사 치구를 적용해하므로 구비 비용 상승하고, 야외에서 조준감사판을 카메라와 직교되게 설치하기가 힘들기 때문에 오차가 발생하는 등의 문제점이 있다. 본 발명의 조준선 정렬 장치는 화기 조준점(A)과 영상 장치부의 조준점(B)이 정렬각(a˚)을 이룰 때 조준선 정렬이 이루어지는 성질을 이용하여 자동으로 조준선을 정렬함으로써, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 조준선 정렬 장치는 영상 장치부의 조준점(B)이 고정된 화기 조준점(A)으로부터 정렬각(a˚)을 이루며 배치될 수 있도록, 특정 원의 경로(L) 상에서 영상 장치부(200)를 이동시킬 수 있다.
영상 장치부(200)의 광축은 디스플레이부(400)에서 하나의 점으로 표시되는데, 이 점을 영상 장치부의 조준점(B)이라고 칭한다. 영상 장치부의 조준점(B)은 디스플레이부(400)의 중심점과 일치할 수 있다. 이하에서는, 영상 장치부의 조준점(B)과 디스플레이부(400)의 중심점을 혼용하여 사용하겠다(디스플레이부의 중심점 역시 도면부호 B로 표시한다). 화기 조준점(A)은 영상 장치부의 조준점(B)이 표시된 평면 상에서 총열(110)의 조준선의 위치를 나타내는 가상의 점이다.
앞서 설명한 바와 같이, 원격 무장 시스템의 몸체부(10)가 특정 위치에 고정되어있는 경우, 디스플레이부(400)에 표시되는 화면과 영상 장치부(200)의 설치 각도는 일대일 대응이다. 따라서 이하에서는 영상 장치부(200)의 설치 각도를 변화시는 것과 디스플레이부(400)에 표시되는 화면이 변화하는 것을 동일한 의미로 서술하겠다.
영상 장치부(200)를 정렬하기 위해서는, 정렬의 기준이 되는 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 영상 장치부(200)에 의해 인식되도록 조준선 정렬 표적(300)의 위치를 조정해야한다. 조준선 정렬 표적(300)의 위치 조정은, 디스플레이부(400)에 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 모두 표시될 때까지 화기 결합부(310)를 중심으로 조준선 정렬 표적(300)을 회전시킴으로써 수행될 수 있다.
디스플레이부(400)에 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 모두 표시되면(도 4), 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)에 의해 결정되는 원의 경로(L)가 계산될 수 있다. 즉 디스플레이부(400)에 표시되는 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)을 모두 포함하는 원의 방정식을 계산하는 것이다 이와 같은 원의 방정식의 계산은 별도의 연산부(미도시)에 의해 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이 표적부(330)에 구비되는 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)은, 화기부(100)의 조준점(A)을 중심으로 하나의 원을 형성하도록 배치되는바, 연산부에 의해 계산되는 원의 경로(L)에 있어서, 원의 중심점은 화기부(100)의 조준점(A)이 된다. 화기부(100)의 조준점(A)이 결정되면, 이와 정렬각(a˚)을 이루며 배치되는 영상 장치부의 조준점(B)의 위치 즉, 정렬점(C)이 원의 경로(L) 상에서 특정될 수 있다. 따라서 디스플레이부(400)의 중심점(B)과 정렬점(C)을 일치시킴으로써 영상 장치부(200)의 정렬을 수행할 수 있다.
영상 장치부의 조준점(B)이 원의 경로(L) 상에서 움직일 수 있도록 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c) 중 어느 하나와 디스플레이부(400)의 중심점(B)이 일치하도록 영상 장치부(200)를 조정한다. 이때 영상 장치부(200) 제어의 편의성 향상을 위해 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c) 중 가운데 영상 조준점(331b)과 디스플레이부(400)의 중심점(B)이 일치하도록 영상 장치부(200)를 조정할 수 있다(도 5).
디스플레이부(400)의 중심점(B)이 가운데 영상 조준점(331b)과 일치된 후에는, 디스플레이부(400)의 중심점(B)이 원의 경로(L)를 따라 이동할 수 있도록 영상 장치부(200)를 조정할 수 있다. 이때, 영상 장치부(200)의 조정은 디스플레이부(400)의 중심점(B)과 연산부에서 결정된 정렬점(C)이 일치할때까지 계속될 수 있다(도 6).
이하에서는 도 7을 참조하여, 디스플레이부(400)의 중심점(B)과 정렬점(C)이 일치하는지 판단하는 방법에 대하여 설명한다
연산부에서 원의 경로(L)가 계산되면, 원의 경로(L)위에 등 간격으로 복수의 점을 생성할 수 있다. 영상 장치부의 조준점(B)은 이처럼 원의 경로(L) 상에 등 간격으로 생성되는 복수의 점을 따라 순차적으로 이동하며 조준선 정렬을 수행할 수 있다. 원의 경로(L) 상에 복수의 점이 생성되면, 복수의 점 각각에 대한 x축 좌표 및 y축 좌표도 함께 생성된다.
도 7에서는 본 발명의 실시예에 따라 원의 중심을 기준으로 원주를 따라 5˚씩 회전하면서 점이 생성되어 있다. 그러나 영상 장치부의 조준점(B)을 보다 정밀하게 제어하기 위해서는 점들을 좀 더 좁은 간격으로 생성할 수도 있다. 반대로 영상 장치부의 조준점(B)을 보다 간이하게 제어하기 위해서는 점들을 좀 더 넓은 간격으로 생성할 수도 있다. 이처럼 원의 경로(L) 상에 등 간격으로 생성된 점의 개수(n)은 오퍼레이터가 미리 설정할 수 있다.
복수의 점은 원의 경로(L) 계산이 끝난 직후 생성될 수도 있고(즉, 영상 장치부의 조준점(B)이 원의 경로(L) 상으로 이동하기 전), 원의 경로(L) 계산이 끝나고 영상 장치부의 조준점(B)이 원의 경로(L) 상으로 이동한 후 생성될 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 원의 경로(L)가 계산되면 원의 중심 즉, 화기 조준점(A)의 좌표가 결정되고, 따라서 원주 상의 한 점으로서 화기 조준점(A)과 정렬각(a˚)을 이루는 점 즉, 정렬점(C)도 결정된다. 아울러, 원의 경로(L) 상에 등 간격으로 생성되는 복수의 점의 개수가 설정되면, 정렬점(C) 및 정렬점(C)과 인접한 두개의 점 사이의 좌표가 결정된다. 정렬점을 C, 정렬점(C)과 인접한 두개의 점을 각각 C1, C2라고 하자. 이때 C1은 정렬점 C의 직전에 위치한 점이고, C2는 정렬점 C의 직후에 위치한 점이다. 설명의 편의를 위해, 원의 경로(L) 상에 위치한 복수의 점에 대하여 설명함에 있어, 임의의 점을 기준으로 시계 방향으로 진행하는 것을 전방, 반시계 방향으로 진행하는 것을 후방이라 칭한다.
정렬점 C, 정렬점과 인접한 두 점 C1, C2의 좌표가 결정되면, C1 과 C 사이의 좌표값의 차이 및 C와 C2 사이의 좌표값의 차이가 결정된다. 다시말해, C1과 C 사이의 x축 좌표의 차이를 a1, y축 좌표의 차이를 b1이라 하고, C와 C2 사이의 x축 좌표의 차이를 a2, y축 좌표의 차이를 b2이라 할 때, 원의 경로(L)가 계산되고 그 경로 상에 복수의 점이 생성되면 정렬점(C) 및 그와 인접한 두 점 사이의 x축, y축 좌표값의 차이 a1, b1 및 a2, b2의 값이 결정될 수 있는 것이다.
다시 도 7을 참조하면, 원의 경로(L)상 생성된 복수의 점 중 서로 인접한 3개의 점을 각각 Pi, Qi, Ri(i=0,1,…,n-1, n은 원의 경로(L) 상에 등 간격으로 생성된 점의 개수)이라 한다. 임의의 Pi, Qi, Ri에 대하여 Pi와 Qi의 x축 좌표의 차이를 Δx1, y축 좌표의 차이를 Δy1이라고 하고, Qi와 Ri의 x축 좌표의 차이를 Δx2, y축 좌표의 차이를 Δy2라고 한다.
조준선 정렬의 초기 단계에서, 영상 장치부의 조준점(B)을 원의 경로(L) 상의 한 점으로 이동시킨 경우, 영상 장치부의 조준점(B)과 일치한 원의 경로(L) 상의 한 점이 Qi가 된다. 그리고 Qi와 인접한 두 점 중 Qi의 전방에 위치한 점이 Pi, Qi의 후방에 위치한 점에 Ri이다. 이렇게 Pi, Qi, Ri가 결정되면, Pi 및 Qi 사이의 좌표의 차이와 Qi 및 Ri 사이의 자표의 차이 즉, Δx1, Δy1 및 Δx2, Δy2를 계산한다. 그리고 Δx1, Δy1 및 Δx2, Δy2 값이 각각 a1, b1 및 a2, b2와 일치하는지를 판단한다. 다시 말해(Δx1, Δy1)=(a1, b1) 및 (Δx2, Δy2)=(a2, b2)의 두 식을 모두 만족하는지를 판단한다.
만약 (Δx1, Δy1)≠(a1, b1) 이거나 (Δx2, Δy2)≠(a2, b2) 이라면, 현재 영상 장치부의 조준점(B)은 정렬점(C)에 도달하지 않은 것이다. 따라서 영상 장치부의 조준점(B)을 원주(L) 상의 직 후방에 위치한 점 상으로 이동시키고 새로운 Pi+1, Qi+1, Ri+1를 설정한다. 즉 기준의 Ri가 새로운 Qi+1로 설정된다. 이후 Pi+1, Qi+1, Ri+1 대하여 다시 (Δx1, Δy1)=(a1, b1) 및 (Δx2, Δy2)=(a2, b2)를 판단하는 과정을 반복한다.
상술한 판단과정을 반복하여 영상 장치부의 조준점(B)이 Qk까지 이동하였다고 하자(i<k≤n-1). Pk, Qk, Rk에 대하여 (Δx1, Δy1)=(a1, b1) 이고 (Δx2, Δy2)=(a2, b2)을 만족한다면, 영상 장치부의 조준점(B)과 정렬점(C)이 일치하여 조준선이 정렬된 것이다.
도 7에서 Qi는 인접한 Ri(Qi+1)로 이동하여 조준점(B)와 정렬점(C)를 일치하는 판단과정을 반복할 때 최초 Qi는 등간격으로 배치된 Qi+n의 위치에 정렬점(C)가 위치하지 않을 경우가 존재하며 이때는 원의 경로(L)를 따라 미세하게 이동하여 영상 장치부의 조준점(B)와 정렬점(C)를 일치하여 조준선을 정렬한다.
이상에서는 영상 장치부의 조준점(B)이 원의 경로(L)를 따라 반시계 방향으로 한 점씩 이동하며 정렬점(C)을 찾는 과정을 설명하였으나, 영상 장치부의 조준점(B)은 원의 경로(L)를 따라 시계방향을 한 점씩 이동할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 조준선 정렬 장치를 이용하여 조준선을 정렬하는 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 도 8을 참조하여 조준선 정렬 방법에 대하여 살펴본다. 상술한 조준선 정렬 장치의 구동과 중복되는 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 조준선 정렬 방법은 영상 장치부(200)의 촬상 화면을 표시하는 디스플레이부(400)에 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 표시되었는지를 판단하는 영상 조준점(331a, 331b, 331c) 확인 단계(S130); 상기 디스플레이부(400) 상에서 상기 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 결정하는 원의 경로(L)를 계산하는 경로 계산 단계(S132); 상기 원의 경로(L) 상에, 등 간격으로 배치되는 복수의 점을 생성하는 경로 표시 단계(S140); 상기 디스플레이부(400)의 중심점(B)이 상기 원의 경로(L) 상에 위치하도록 상기 영상 장치부(200)를 조정하는 초기 조정 단계(S150); 및 상기 디스플레이부(400)의 중심점(B)이 미리 설정된 조준선 정렬의 영점에 도달할 때까지, 상기 디스플레이부(400)의 중심점(B)이 상기 원의 경로(L)상에서 이동할 수 있도록 상기 영상 장치부(200)를 조정하는 영점 조정 단계(S160, S161)를 포함하되, 상기 원의 중심은 화기부(100)의 조준점(A)과 일치할 수 있다.
구체적으로 조준선 정렬 방법은 하기의 단계를 포함할 수 있다.
우선 조준선 정렬을 위해 조준선 정렬 표적(300)을 화기부(100)에 장착한다(S110). 조준선 정렬 표적(300)은 조준선 정렬이 필요한 경우만 한시적으로 총열(110)에 결합할 수 있으며, 조준선 정렬이 완료된 후에는 용이하게 제거할 수 있다.
영상 장치부(200)가 초 근거리에 위치한 영상 조준점(331a, 331b, 331c)을 명확히 인식하게 하기 위하여, 조준선 정렬 표적(300)과 영상 장치부(200) 사이의 빛을 차단한다(S120). 조준선 정렬 표적(300)과 영상 장치부(200) 사이의 공간에 광 차단부를 설치함으로써 빛을 차단할 수 있다. 만약 원격 무장 시스템에 광 차단부가 이미 구비되어 있다면, 조준선 정렬 표적(300)과 영상 장치부(200) 사이의 빛을 차단하는 단계(S120)는 생략할 수 있다.
조준선 정력 표적이 화기부(100)에 장착된 후에는 영상 장치부(200)를 통해 조준선 정렬 표적(300)에 형성된 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 관찰되는지 여부를 판단한다(S130). 즉, 영상 장치부(200)가 관찰하는 화면을 표시하는 디스플레이부(400)에 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 모두 표시되는지 여부를 판단한다.
만약 디스플레이부(400)에 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 모두 표시되지 않는다면, 화기 결합부(310)에 결합된 조준선 정렬 표적(300)을 회전시켜, 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 형성된 표적부(330)가 영상 장치부(200)의 촬영 영역 내부로 들어올 수 있도록 조정한다(S131).
만약 디스플레이부(400)에 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)이 모두 표시된다면, 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c)을 모두 포함하는 원의 경로(L)를 계산한다(S140). 이때, 계산된 원의 방정식을 통해 원의 중심 즉, 화기 조준점(A)의 좌표 및 정렬이 완료된 후의 영상 장치부의 조준점(B) 즉, 정렬점(C)의 좌표가 결정될 수 있다.
원의 경로(L)가 계산되면, 원의 경로(L) 상에 등 간격으로 복수의 점을 생성하여 표시한다(S140). 이때 생성된 복수의 점 각각에 대한 좌표 데이터도 함께 생성한다. 복수의 점 각각은 영상 장치부의 조준점(B)의 이동을 가이드하는 기준점으로 작용할 수 있다.
원의 경로(L) 상에 등 간격으로 복수의 점을 생성한 후, 원의 경로(L) 상의 임의의 한 점(Q)에 디스플레이부(400)의 중심점(B)이 위치하도록 영상 장치의 각도를 조정한다(S150). 영상 장치 제어의 편의를 위해 3개의 영상 조준점(331a, 331b, 331c) 중 어느 하나의 점과 영상 장치부의 조준점(B)이 일치하도록 영상 장치의 각도를 조정할 수도 있다.
원의 경로(L) 상에서 디스플레이부(400)의 중심점(B)과 일치하는 점 Q 및 Q와 전/후방으로 인접하는 점 P, R에 대하여, P와 Q 및 Q와 R 사이의 x축 좌표의 변화값 및 y축 좌표의 변화값이 정렬점(C)과 그의 전/후방으로 인접하는 두 점 사이의 좌표의 변화값과 동일한지 여부를 판단한다(S160). 이에 대한 자세한 설명은 상술한 조준선 정렬 장치에 있어서 디스플레이부(400)의 중심점(B)을 정렬점(C)과 일치시키는 과정을 참조한다.
디스플레이이부의 중심점(B)이 정렬점(C)과 일치되면, 그 때의 영상 장치부(200)의 각도를 조준선 정렬의 영점으로 저장한다(S162). 이로써 조준선 정렬이 완료될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 몸체부
100: 화기부
110: 총열
200: 영상 장치부
300: 조준선 정렬 표적
310: 화기 결합부
320: 연장부
330: 표적부
331a, 331b, 331c: 영상 조준점
400: 디스플레이부
A: 화기 조준점
B: 영상 장치부의 조준점
C: 정렬점

Claims (6)

  1. 몸체부;
    상기 몸체부의 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 화기부;
    상기 몸체부의 다른 일 부분에 회전 가능하게 결합되는 영상 장치부;
    상기 화기부에 회전 가능하게 결합되는 화기 결합부가 일단에 구비되고, 복수의 영상 조준점이 타단에 구비되는 조준선 정렬 표적; 및
    상기 영상 장치부와 상기 조준선 정렬 표적 사이의 공간에 광이 조사되는 것을 방지하는 광 차단부를 포함하되,
    상기 조준선 정렬 표적에 구비된 상기 복수의 영상 조준점은 상기 화기부의 조준점을 중심으로 하나의 원을 형성하도록 배치되는, 조준선 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조준선 정렬 표적은 3개의 영상 조준점을 구비하는, 조준선 정렬 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 영상 장치부의 촬상 화면을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하되,
    상기 디스플레이부 상에 표시되는 상기 3개의 영상 조준점에 의해 결정되는 원의 경로를 계산하고,
    상기 원의 경로 상에서 상기 디스플레이부의 중심점이 이동하도록 상기 영상 장치부를 조정하며 조준선을 정렬하는, 조준선 정렬 장치.
  4. 영상 장치부의 촬상 화면을 표시하는 디스플레이부에 3개의 영상 조준점이 표시되었는지를 판단하는 영상 조준점 확인 단계;
    상기 디스플레이부 상에서 상기 3개의 영상 조준점이 결정하는 원의 경로를 계산하는 경로 계산 단계;
    상기 원의 경로 상에, 등 간격으로 배치되는 복수의 점을 생성하는 경로 표시 단계;
    상기 디스플레이부의 중심점이 상기 원의 경로 상에 위치하도록 상기 영상 장치부를 조정하는 초기 조정 단계; 및
    상기 디스플레이부의 중심점이 미리 설정된 조준선 정렬의 영점에 도달할 때까지, 상기 디스플레이부의 중심점이 상기 원의 경로상에서 이동할 수 있도록 상기 영상 장치부를 조정하는 영점 조정 단계를 포함하되,
    상기 원의 중심은 화기부의 조준점과 일치하는, 조준선 정렬 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영점 조정 단계는,
    상기 디스플레이부의 중심점이 상기 원의 경로 상에 배치되는 인접한 점을 따라 일 방향으로 이동하도록 상기 영상 장치부를 조정하는, 조준선 정렬 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 영점 조정 단계는,
    상기 원의 경로 상에 위치하는 상기 디스플레이부의 중심점 및 그와 양 방향으로 인접 배치되는 두 점 사이의 x축 좌표 값의 차이 및 y축 좌표 값의 차이가 미리 설정된 값과 일치하는지 여부로 영점에 도달하였는지를 판단하는, 조준선 정렬 방법.
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