KR20220075919A - 군경 가상훈련장치 및 그 장치의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 군경 가상훈련 장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련장치는, 가상 훈련 공간 내에서 헤드마운팅장치를 착용하는 훈련자가 소지하는 훈련장비의 제1 동작상태 정보 및 가상 훈련 공간 내에 설치되는 복수의 촬영장치로부터 훈련장비의 제2 동작상태 정보를 수신하는 통신 인터페이스부, 및 수신한 제1 동작상태 정보 및 제2 동작상태 정보를 근거로 헤드마운팅장치로 전송되는 가상 훈련 영상을 실시간으로 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

군경 가상훈련장치 및 그 장치의 구동방법{Apparatus for Virtual Training of Army and Police and Driving Method Thereof}

본 발명은 군경 가상훈련장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 군경의 훈련자들이 헤드마운팅장치(HMD)를 착용하고 훈련장비를 소지한 후 가상의 3차원 공간에서 가령 범죄자를 체포하거나 테러범을 소탕하는 등의 훈련을 수행하는 군경 가상훈련장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 실탄 사격은 주로 훈련을 위한 군, 경찰이 사용하는 총기의 레저용으로 수렵용 산탄총, 클레이 사격용 총기, 레저용 실내 실탄사격장의 총기들을 통해서 접할 수 있다. 훈련을 통해 실탄사격을 수행하는 군, 경찰의 사격에서도 안전은 언제나 제일 중요한 교육지침이 된다. 이에 위험성을 배제하고 경제적인 사격훈련을 위해 근래에는 시뮬레이션을 통한 사격훈련이 자리잡고 있다. 시뮬레이션을 이용하는 사격 훈련 시스템은 군이나 경찰의 사격 훈련뿐만 아니라 일반인을 상대로 하는 레저 스포츠 분야로 발전될 수 있다는 장점도 있다.

종래에는 스크린 영상을 이용한 레이저 클레이 사격 시뮬레이션, 또 사수의 동작을 화면상에 디스플레이하는 가상 현실 내에 반영하는 기술로도 트래커 장치를 이용하는 예도 알려진 바 있다.

그러나 이러한 종래의 기술들은 상당히 고난이도의 영상처리 기술이 필요할 뿐 아니라 현실적으로는 구현하기 매우 어려운 문제도 있다. 또한, 트래커 센서를 이용하여 게이머의 동작을 가상현실 즉 게임 환경 내의 캐릭터의 동작으로서 적용하는 기술은 게이머의 신체 각부에 많은 수의 센서를 부착하여야 하며, 이들 센서로부터 출력되는 데이터를 동시에 실시간으로 처리해야 하는 하드웨어들이 필요하므로, 시스템 비용이 증가하게 되는 단점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2008-0077737호(2008.08.26) 한국등록특허공보 제10-1414147호(2014.06.25) 한국등록특허공보 제10-1610706호(2016.04.04)

본 발명의 실시예는 가령 군경의 훈련자들이 헤드마운팅장치(HMD)를 착용하고 훈련장비를 소지한 후 가상의 3차원 공간에서 가령 범죄자를 체포하거나 테러범을 소탕하는 등의 훈련을 수행하는 군경 가상훈련장치 및 그 장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련장치는, 가상 훈련 공간 내에서 헤드마운팅장치를 착용하는 훈련자가 소지하는 훈련장비의 제1 동작상태 정보 및 상기 가상 훈련 공간 내에 설치되는 복수의 촬영장치로부터 상기 훈련장비의 제2 동작상태 정보를 수신하는 통신 인터페이스부, 및 상기 수신한 제1 동작상태 정보 및 제2 동작상태 정보를 근거로 상기 헤드마운팅장치로 전송되는 가상 훈련 영상을 실시간으로 변경하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 제1 동작상태 정보로서 상기 훈련장비의 움직임을 센싱하는 센싱 데이터를 수신하며, 상기 제2 동작상태 정보로서 상기 훈련장비에서 송출하는 발광신호를 수신할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 수신한 발광신호의 위치를 근거로 상기 훈련자 및 상기 훈련장비의 위치 중 적어도 하나를 식별할 수 있다.

상기 군경 가상훈련장치는, 상기 복수의 촬영장치에 대한 위치정보를 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 저장한 위치정보를 이용하여 상기 발광신호의 위치를 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 상기 훈련장비를 파지하는 손의 방향 및 기울기 정도를 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 훈련장비로서 진압봉과 관련한 상기 제1 동작상태 정보가 수신될 때 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 충격량에 매칭되는 진동신호를 상기 진압봉으로 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 충격량 계산시 상기 제1 동작상태 정보를 수신되는 속도 및 거리 정보와 기설정된 충격량 정보를 근거로 상기 충력량을 계산할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련장치의 구동방법은 통신 인터페이스부가, 가상 훈련 공간 내에서 헤드마운팅장치를 착용하는 훈련자가 소지하는 훈련장비의 제1 동작상태 정보 및 상기 가상 훈련 공간 내에 설치되는 복수의 촬영장치로부터 상기 훈련장비의 제2 동작상태 정보를 수신하는 단계, 및 제어부가, 상기 수신한 제1 동작상태 정보 및 제2 동작상태 정보를 근거로 상기 헤드마운팅장치로 전송되는 가상 훈련 영상을 실시간으로 변경하는 단계를 포함한다.

상기 수신하는 단계는, 상기 제1 동작상태 정보로서 상기 훈련장비의 움직임을 센싱하는 센싱 데이터를 수신하며, 상기 제2 동작상태 정보로서 상기 훈련장비에서 송출하는 발광신호를 수신할 수 있다.

상기 구동방법은, 상기 제어부가, 상기 수신한 발광신호의 위치를 근거로 상기 훈련자 및 상기 훈련장비의 위치 중 적어도 하나를 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 구동방법은, 저장부가, 상기 복수의 촬영장치에 대한 위치정보를 저장하는 단계, 및 상기 제어부가, 상기 저장한 위치정보를 이용하여 상기 발광신호의 위치를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 구동방법은, 상기 제어부가, 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 상기 훈련장비를 파지하는 손의 방향 및 기울기 정도를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 구동방법은, 상기 제어부가, 상기 훈련장비로서 진압봉과 관련한 상기 제1 동작상태 정보가 수신될 때, 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 충격량에 매칭되는 진동신호를 상기 진압봉으로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 충격량을 계산하는 단계는, 상기 충격량 계산시 상기 제1 동작상태 정보로서 수신되는 속도 및 거리 정보와 기설정된 충격량 정보를 근거로 상기 충력량을 계산할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 가상 훈련 시뮬레이션 구현시 영상처리기술을 단순화하고, 종래의 많은 센서 부착 등의 문제를 개선할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예는 군경 가상 훈련을 통해 실환경과 같은 연습을 수행함으로써 향후 발생할 범죄나 테러 등에 능숙하게 대처할 수 있을 것이다.

나아가, 가상 훈련시 복수의 훈련자의 합동 훈련을 반복적으로 수행하므로, 범죄와 테러에 조직적으로 빠르게 대처할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련시스템을 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 가상 훈련에 사용되는 훈련장비의 예시도,
도 3은 도 1의 군경 가상훈련장치의 세부 구조를 예시한 블록다이어그램, 그리고
도 4는 도 1의 군경 가상훈련장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련시스템을 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1의 가상 훈련에 사용되는 훈련장비의 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련시스템(90)은 헤드마운팅장치(100), 훈련장비(105), 촬영장치(110), 통신망(120) 및 군경 가상훈련장치(130)의 일부 또는 전부를 포함한다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 통신망(120)과 같은 일부 구성요소가 생략되어 가상훈련 공간 내의 헤드마운팅장치(100), 훈련장비(105)나 촬영장치(110)가 군경 가상훈련장치(130)와 다이렉트 통신(예: P2P)을 수행하거나, 군경 가상훈련장치(130)를 구성하는 구성요소의 일부 또는 전부가 통신망(120)을 구성하는 네트워크장치(예: 무선교환장치 등)에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

헤드마운팅장치(100)는 VR 장치로서, 가상훈련 공간 내에서 훈련자들이 착용한다. 헤드마운팅장치(100)에서의 조작에 의해 조작정보가 군경 가상훈련장치(130)로 전송될 수 있으며, 가상 훈련 상황을 선택하거나, 캐릭터 지정, 훈련장비(105)의 선택 등이 이루어질 수 있다. 물론 이러한 동작은 별도의 리모트컨트롤러를 통해 이루어지거나 군경 가상훈련장치(130)에서 관리자가 지정하는 것도 얼마든지 가능할 수 있다. 훈련자들은 헤드마운팅장치(100)를 통해 가상의 공간에서 같은 편인 가상의 캐릭터를 볼 수 있다. 헤드마운팅장치(100)는 훈련자들이 가상 훈련시 선택하는 캐릭터나 지정 인물에 따라 3D 영상을 실시간으로 수신하여 디스플레이부에 표시하며, 군인이나 경찰의 훈련임을 감안할 때, 가상훈련 공간 내의 모든 훈련자들은 헤드마운팅장치(100)를 통해 동일 상황(예: 인질극, 테러범, 일반 범죄 등)에 대하여 바라보는 위치에 따라 조금씩 변경되는 영상을 수신할 수 있다. 다시 말해, 동일한 인질극의 상황에 접하고 있다 하더라도 작전상황에 따라 훈련자들이 어떠한 위치에 있는냐에 따라 서로 다른 영상을 보여줌으로써 실제 상황을 구현해 낼 수 있다. 대표적으로 해당 작전을 지시하는 팀장과 팀원들을 고려할 수 있다.

헤드마운팅장치(100)로, 더 정확하게는 팀장이나 팀원의 역할을 지정받은 헤드마운팅장치(100)로는 가상 훈련 공간 내에서 팀장이나 팀원들의 움직임, 그리고 훈련자들이 소지하는 훈련장비(105)의 움직임 또는 자세에 따라 다양한 형태의 영상이 군경 가상훈련장치(130)로부터 실시간으로 제공될 수 있다. 물론 본 발명의 실시예에서는 헤드마운팅장치(100)의 센싱 데이터를 더 이용하여 팀장이나 팀원들의 바라보는 방향을 감지하여 이에 더 근거하여 가상 영상을 제공할 수 있다.

훈련장비(105)는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 테이저건, 권총, 3단봉(혹은 진압봉) 등 다양한 장비를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 훈련장비(105)는 장비의 위치를 판단할 수 있도록 적외선 등의 발광신호를 송출할 수 있다 물론, 장비의 위치를 추적할 수 있다면, 적외선 등의 발광신호가 아니라 다양한 방법이 가능할 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 가상 훈련 공간 내에 카메라와 같은 복수의 촬영장치(110)를 설치하는 관계로 광을 송출하는 형태가 바람직할 수 있다. 따라서, 훈련자들은 가상 공간 내에서 헤드마운팅장치(100)를 착용하고, 테이저건 등의 훈련장비(105)를 파지하게 된다. 어떠한 상황인지(예: 인질극, 테러범, 일반 범죄자 등)에 따라 훈련자들이 파지하는 장비는 다를 수 있으며, 하나의 상황에서 복수의 훈련자가 각각 다른 장비를 파지할 수 있다.

훈련장비(105)는 위의 적외선과 같은 발광신호의 송출 이외에도 권총의 경우 훈련자가 방아쇠를 당겨 격발이 있었는지에 대한 정보를 군경 가상훈련장치(130)로 전송할 수 있으며, 훈련자가 훈련장비(105)를 파지하는 상태를 추정하기 위하여 자이로센서나 가속도 센서와 같은 IMU 센서를 통해 센싱 데이터를 생성하여 군경 가상훈련장치(130)로 전송한다. 이러한 데이터는 훈련자가 훈련장비(105)를 어떠한 상태로 다루고 있는지를 판단하기 위하여 활용된다.

또한, 훈련장비(105)의 경우에는 진동모듈을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동모터나 피에조 소자를 포함함으로써 이를 통해 3단봉을 휘둘렀을 때 상대방이 맞았을 경우 타격감이 있어야 하므로, 3단봉을 휘두를 경우 이에 대한 속도 등을 측정하여 힘의 세기 등을 계산할 수 있고, 이는 IMU 센서로부터 제공되는 센싱 데이터와 기설정된 힘의 세기값을 통해 진동 신호를 생성해 3단봉과 같은 훈련장비(105)로 제공하여 훈련자는 충격을 느끼게 된다. 훈련장비(105)가 피에조 소자를 포함하는 경우 피에조 소자를 통해 충격량에 대한 데이터가 제공되므로 이에 대응하는 진동신호를 추출하여 3단봉으로 제공함으로써 진동이 발생할 수 있다.

상기한 내용에 근거해 볼 때, 본 발명의 실시예에 따른 훈련장비(105)는 훈련장비(105)의 동작(혹은 움직임) 상태를 판단할 수 있도록 하는 IMU 센서의 센싱 데이터 등의 제1 동작상태 정보 및 훈련장비(105)의 위치를 판단할 수 있도록 적외선을 포함하는 발광신호 등의 제2 동작상태 정보를 군경 가상훈련장치(130)로 제공하며, 이때 전자는 훈련장비(105)에서 통신 모듈을 통해 직접 제공하는 것이라며, 후자는 주변의 촬영장치(110)에 의해 제공되는 것이라 볼 수 있다.

촬영장치(110)는 가상훈련 공간 내에 설치되는 복수의 카메라를 포함한다. 복수의 카메라는 가상훈련 공간 내에서 훈련 중인 훈련자들을 촬영한 후 촬영 영상을 통신망(120)을 경유해 군경 가상훈련장치(130)로 전송한다. 촬영장치(110)는 훈련자들의 움직임을 촬영한다기보다는 훈련자들이 소지하는 훈련장비(105)의 위치를 판단하기 위해 촬영이 이루어질 수 있다. 대표적으로, 촬영장치(110)는 훈련장비(105)에서 송출되는 적외선 광을 촬영하고, 이를 통해 훈련장비(105)의 위치를 판단할 수 있다. 그러나, 적외선 광의 추적만으로 훈련자(예: 팀장과 팀원)를 구분할 수 없는 경우에는 촬영영상에서 훈련자의 객체 추출 및 추적을 함께 병행할 수도 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

가상훈련 공간 내에 설치되는 복수의 카메라는 각각 위치정보를 설정할 수도 있다. 설정된 각 카메라의 위치정보는 훈련장비(105)의 위치를 판단하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 카메라의 위치정보는 가상 훈련 공간의 가장자리 영역에 대한 경계를 결정지을 수 있다. 다시 말해, 해당 위치정보를 서로 연결하는 영역 내에서 훈련장비(105)의 위치를 판단하는 것이다. 물론 이러한 위치 판단은 군경 가상훈련장치(130)에서 복수의 카메라의 위치정보와, 해당 카메라들에 의해 촬영된 촬영영상에서 적외선의 위치를 근거로 계산될 수 있다. 예를 들어, 3대의 카메라에 대한 위치를 알고 있으므로 삼각 측량을 통해 적외선의 위치를 계산할 수도 있다. 또는 2대의 카메라에 대한 위치를 알고 있으므로 두 지점의 좌표를 알 때 거리 구하는 공식 즉 알고리즘을 통해 2대의 카메라의 거리를 계산할 수 있고, 이를 통해 적외선 위치의 거리를 측정하여 그에 따른 위치(예: 좌표값)를 계산할 수도 있으며, 나아가 위의 3각 측량 방식을 조합하여 적외선 위치를 측정할 수 있다. 가령, 정확한 계산이 어려울 때, 3각 측량 방식을 병행할 수 있을 것이다.

통신망(120)은 유무선 통신망을 모두 포함한다. 가령 통신망(120)으로서 유무선 인터넷망이 이용되거나 연동될 수 있다. 여기서 유선망은 케이블망이나 공중 전화망(PSTN)과 같은 인터넷망을 포함하는 것이고, 무선 통신망은 CDMA, WCDMA, GSM, EPC(Evolved Packet Core), LTE(Long Term Evolution), 와이브로(Wibro) 망 등을 포함하는 의미이다. 물론 본 발명의 실시예에 따른 통신망(120)은 이에 한정되는 것이 아니며, 차세대 이동통신 시스템의 접속망으로서 가령 클라우드 컴퓨팅 환경하의 클라우드 컴퓨팅망, 5G망 등에 사용될 수 있다. 가령, 통신망(120)이 유선 통신망인 경우 통신망(120) 내의 액세스포인트는 전화국의 교환국 등에 접속할 수 있지만, 무선 통신망인 경우에는 통신사에서 운용하는 SGSN 또는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)에 접속하여 데이터를 처리하거나, BTS(Base Station Transmission), NodeB, e-NodeB 등의 다양한 중계기에 접속하여 데이터를 처리할 수 있다.

통신망(120)은 액세스포인트를 포함할 수 있다. 여기서의 액세스포인트는 건물 내에 많이 설치되는 펨토(femto) 또는 피코(pico) 기지국과 같은 소형 기지국을 포함한다. 여기서, 펨토 또는 피코 기지국은 소형 기지국의 분류상 훈련장비(105)나 쵤영장치(110) 등을 최대 몇 대까지 접속할 수 있느냐에 따라 구분된다. 물론 액세스포인트는 훈련장비(105)나 쵤영장치(110)와 지그비 및 와이파이 등의 근거리 통신을 수행하기 위한 근거리 통신모듈을 포함할 수 있다. 액세스포인트는 무선통신을 위하여 TCP/IP 혹은 RTSP(Real-Time Streaming Protocol)를 이용할 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 와이파이 이외에 블루투스, 지그비, 적외선, UHF(Ultra High Frequency) 및 VHF(Very High Frequency)와 같은 RF(Radio Frequency) 및 초광대역 통신(UWB) 등의 다양한 규격으로 수행될 수 있다. 이에 따라 액세스포인트는 데이터 패킷의 위치를 추출하고, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치, 예컨대 군경 가상훈련장치(130)로 전달할 수 있다. 액세스포인트는 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수 있으며, 예컨대 라우터(router), 리피터(repeater) 및 중계기 등이 포함된다.

군경 가상훈련장치(130)는 다양한 형태로 시스템이 구축되어 운영될 수 있다. 예를 들어, 경찰청 산하에 각 지방 경찰청이 있고, 또 각 지방 경찰청 산하에 경찰서가 있는 경우, 군경 가상훈련장치(130)는 각 경찰서 단위로 독립적으로 구축되어 운영될 수 있으며, 그 상급기관에서 통합 운영되는 것도 얼마든지 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 어떠한 형태로 군경 가상훈련장치(130)가 운영되느냐에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 가령, 가상 훈련이 전국에서 간헐적으로 이루어지는 경우라면 중앙 정부 차원의 경찰청에서 통합 운영하는 것이 효율적일 수 있다.

군경 가상훈련장치(130)는 인질극, 테러범, 일반 범죄자 등 다양한 상황에 대한 3D 영상을 기제작하여 DB(130a)에 저장할 수 있다. 그리고, 가상 훈련 공간에서 요청하는 3D 영상을 실시간으로 훈련자의 헤드마운팅장치(100)로 송출할 수 있다. 헤드마운팅장치(100)를 착용한 훈련자들은 자신들이 캐릭터를 지정함으로써 그에 따른 3D 영상을 수신할 수 있으며, 같은 편인 가상의 캐릭터를 볼 수도 있다. 물론, 선택된 가상 훈련 유형에 따라 인질극이나 테러범 검거 배경(영상)을 함께 헤드마운팅장치(100)로 송출하게 된다.

가상 훈련이 진행되면, 군경 가상훈련장치(130)는 캐릭터가 지정된 훈련자들의 움직임, 더 정확하게는 훈련장비(105)의 동작 상태를 근거로 훈련자마다 다른 3D 영상을 실시간으로 송출한다. 대표적으로, 팀장이 자신의 헤드마운팅장치(100)를 통해 보는 장면과 팀원들이 헤드마운팅장치(100)를 통해 보는 장면은 다르다. 이는 팀장과 팀원의 위치가 다른 것도 관계가 있지만, 사용하는 훈련장비(105)의 유형이나 사용하는 행태가 다른 것에도 관계가 있다. 다시 말해, 권총을 사용하느냐 3단봉을 사용하느냐에 따라 서로 다른 가상 현실에 직면하게 된다고 볼 수 있다.

군경 가상훈련장치(130)는 가상 훈련이 시작되면, 각 캐릭터의 정보를 근거로 3D 영상을 헤드마운팅장치(100)로 송출한다. 물론 캐릭터를 지정하는 과정에서 훈련장비(105)를 함께 지정할 수도 있다. 이에 따라, 군경 가상훈련장치(130)는 지정한 훈련장비(105)로부터 제공되는 센싱 데이터와, 촬영장치(110)로부터 수신되는 촬영영상을 분석하여 이를 근거로 각 훈련자의 헤드마운팅장치(100)로 적절한 3D 영상을 실시간으로 송출한다.

예를 들어, 군경 가상훈련장치(130)는 촬영영상을 분석하여, 즉 촬영영상에 포함되는 적외선 등의 발광신호를 근거로 훈련장비(105)의 위치를 판단하며, 위치 판단을 통해 훈련자의 움직임 위치를 판단할 수 있다. 이러한 위치를 판단하기 위하여 앞서 언급한 대로 복수의 카메라의 위치정보를 활용할 수 있다. 가령, 카메라의 위치정보를 활용하지 않는 경우에는 단위 비디오 프레임에서 화소분석을 이용하여 절대좌표나 상대좌표와 같은 방식으로 적외선의 위치를 추적할 수도 있다. 다만, 카메라의 위치정보를 지정하는 경우, 이를 근거로 움직임 방향과 거리를 측정함으로써 빠르게 적외선의 위치 즉 훈련장비(105)의 위치를 판단해 낼 수 있다.

또한, 군경 가상훈련장치(130)는 훈련장비(105)의 센싱 데이터를 근거로 훈련장비(105)의 움직임(혹은 동작)을 판단한다. 이를 통해 훈련자의 자세를 추정할 수 있다. IMU 센서로부터 센싱 데이터를 수신하는 경우, 즉 자이로센서나 가속도 센서 등의 센싱 데이터를 이용하여 훈련장비(105)를 파지하는 손의 방향, 기울기 등을 판단할 수 있다. 물론 훈련장비(105)의 위치 판단을 통해 훈련자가 엎드려 있는지 또는 다리를 굽히고 있는지를 판단할 수도 있다. 예를 들어, 3대의 카메라를 이용하는 경우, 해당 카메라의 촬영영상을 이용해 3D 영상을 생성할 수 있기 때문에. 적외선의 위치를 3차원으로 분석하는 경우, 높이의 측정도 가능할 수 있어 위의 동작들을 판별해 낼 수 있을 것이다. 물론, 3대의 카메라에서 촬영된 영상을 이용한 3D 영상의 생성은 기제작된 프로그램이 이용될 수 있다. 실제 촬영 공간의 3D 영상을 생성한다는 점에서 가상의 3D 영상과는 구분된다.

나아가, 군경 가상훈련장치(130)는 훈련장비(105)로서 권총 등에서 격발이 있는 경우에는 격발과 관련한 신호를 수신하여 권총을 소지하는 훈련자에게서 격발이 있었음을 인지하고 그에 부합하는 가상의 3D 영상을 제공한다. 이의 과정에서 격발에 따른 진동이 필요한 경우에는 실감을 주기 위해 진동신호를 생성하여 훈련장비(105)로 전송할 수 있다. 만약, 3단봉의 경우에는 훈련자들마다 타격의 정도가 다를 수 있으므로, 센싱 데이터를 통해 속도를 측정하고 이를 근거로 진동신호를 생성하여 훈련장비(105)로 전송해 진동을 발생시킬 수 있다. 3단봉과 같은 훈련장비(105)에 충격을 측정하는 피에조 소자를 포함하는 경우에는 해당 소자에 의해 센싱되는 센싱 데이터를 근거로 진동신호 즉 진동데이터를 추출해 3단봉으로 제공하여 그에 따른 진동이 발생되도록 할 수 있다.

도 1의 군경 가상훈련시스템(90)을 이용한 시나리오를 한번 살펴본다. 테이저건을 예로 들며, 어떤 상황인지(예: 인질극, 테러범, 일반 범죄자 등)에 따라 파지하는 훈련장비(105)는 다를 수 있으며, 하나의 상황에서 복수의 훈련자가 각각 다른 훈련장비(105)를 파지할 수도 있다. 일반 범죄자의 진압을 예로 들어본다. 훈련자는 헤드마운팅장치(100)를 착용하고 테이저건을 파지한다. 훈련자는 헤드마운팅장치(100)를 통해 가상의 현실에서 가상의 범죄자와 마주친다. 그리고 상황에 맞게 테이저건을 조작해 범죄자에게 발사한다. 테이저건의 조작 정보가 서버, 즉 도 1의 군경 가상훈련장치(130)로 전송된다. 서버에서 테이저건 조작에 따른 후속 가상영상(예: 명중에 따른 범죄자 쓰러짐, 빗나감에 따른 범죄자의 도망 등등)을 송출한다. 이때 후속 가상영상은 훈련장비(105)의 위치, 동작 상태에 따라 결정되어 제공될 수 있다. 다시 말해, 훈련장비(105)의 위치나 동작 상태의 판단을 통해 범죄자에게 명중되었는지, 빗나갔는지를 판단할 수 있게 된다. 가령, 지정 훈련자로부터 격발이 있었지만, 훈련자의 위치, 또 센싱 데이터를 통해 훈련장비(105)의 파지 자세 등을 분석하여 이를 근거로 명중 여부를 판단하며, 판단 결과에 따라 후속 가상영상이 제공된다.

도 2의 (a)에 도시한 바 있는 테이저건은 배터리(부), 진동모듈, 컨트롤부(예: 보드), 마커(부)(200), IMU 센서, 통신모듈, 방아쇠, 전원부, 안전장치부의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 배터리는 테이저건의 구성요소에 전력을 제공한다. 진동모듈은 진동모터와 피에조 소자 등을 포함할 수 있으며, 테이저건 발사시(예: 방아쇠 당김) 진동으로 실감을 주는 기능을 한다. 컨트롤부는 테이저건 내에 제어가 필요한 구성요소를 제어한다. 마커(부)(200)는 가령 적외선 발광이 이루어지며, 훈련 공간에 설치된 카메라에서 적외선을 촬영해 가령 촬영영상 내의 적외선의 위치를 찾아 테이저건의 위치 즉 훈련자의 위치를 판단한다. 따라서, 카메라는 단순히 적외선 감지수단이 될 수도 있다. IMU 센서는 테이저건의 움직임을 센싱하며 이를 위해 자이로센서, 가속도센서 등 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 도 1의 군경 가상훈련장치(130)는 IMU 센서의 센싱 데이터를 수신하여 테이저건의 자세(예: 총구방향, 기울기 등)가 어떠한지를 판단한다. 통신모듈은 블루투스 모듈을 포함할 수 있으며, 군경 가상훈련장치(130)와 통신하며, 테이저건에서 발생되는 정보를 군경 가상훈련장치(130)로 전송한다. 방아쇠는 훈련자가 방아쇠를 당길 때 컨트롤부에서 이를 센싱하며, 방아쇠 당김 정보가 통신 모듈을 통해 가상훈련장치(130)로 전송된다. 전원부는 전원 온/오프(on/off) 동작을 수행하며, 훈련자가 테이저건의 전원을 온/오프 제어하면 전원 온/오프 정보가 통신 모듈을 통해 군경 가상훈련장치(130)로 전송된다. 안전장치부는 훈련자가 안전장치를 잠금/해제(lock/unlock)할 때 안전장치의 잠금/해제 정보가 통신 모듈을 통해 가상훈련장치(130)로 전송된다.

테이저건 총구의 전기충격 프로브는 실제로 존재하지는 않지만, 방아쇠를 당기면 가상의 공간에서 발사가 이루어진다고 볼 수 있다. 격발 신호를 컨트롤부에서 인지한다. 테이저건의 자세(예: 방향, 기울임 등) 정보는 IMU 센서의 센싱 데이터를 이용하여 추정되며, 물론 카메라 캡쳐 영상 분석을 통해 이루어질 수도 있다. 훈련자의 자세는 테이저건의 자세에 따라 훈련자의 자세를 추정할 수도 있으며, 카메라 캡쳐 영상분석을 통해 할 수도 있다. 단, 테이저건의 자세에 따라 추정할 수 있는 것은 테이저건을 파지하고 있는 손의 방향, 기울어짐 정도가 바람직하다. 물론 본 발명의 실시예에서는 훈련자가 엎드려 있는지, 다리를 굽히고 있는지를 파악하지는 않지만, 이러한 것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

도 2의 (b)에 도시된 바 있는 권총의 경우에는 구조적으로 즉 하드웨어적으로 도 2의 (a)에 도시한 바 있는 테이저건과 크게 다르지 않다. 따라서, 자세한 내용은 그 내용들로 대신한다. 권총은 격발시 권총의 총구에서는 실제로 발사되는 것은 없고, 방아쇠를 당기면 가상의 공간에서 총알이 발사되며, 명중이나 빗나감에 따른 상황이 진행된다. 격발이 있으면 이를 컨트롤부에서 인식하여 관련 정보를 군경 가상훈련장치(130)로 전송하며, 이때 수신되는 IMU 센서의 센싱 데이터나 카메라의 촬영영상의 분석 결과를 토대로 명중이나 빗나감을 판단하여 그에 상응하는 가상 영상을 전송하게 된다.

권총의 경우에도 권총의 자세(방향, 기울임 등) 정보는 IMU 센서의 센싱 데이터를 이용하여 추정될 수 있으며, 물론 카메라 캡쳐 영상분석을 통해 할 수도 있다. 훈련자의 자세는 권총의 자세에 따라 훈련자의 자세를 추정할 수도 있으며, 카메라 캡쳐 영상 분석을 통해 할 수도 있다. 단, 권총의 자세에 따라 추정할 수 있는 것은 권총을 파지하고 있는 손의 방향, 기울어짐 정도이며, 훈련자가 엎드려 있는지, 다리를 굽히고 있는지는 파악되지 않을 수 있다.

도 2의 (c)에 도시된 바 있는 3단봉(혹은 진압봉)의 경우에도 구조적으로 도 2의 (a)의 테이저건이나 도 2의 (b)의 권총과 크게 다르지 않다. 따라서 자세한 내용은 그 내용들로 대신하고자 한다. 다만, 진동모듈의 경우 3단봉을 휘둘렀을 때 상대방이 맞았을 경우 타격감이 있어야 하므로, 가상의 공간에서 훈련자가 3단봉을 휘둘러서 범죄자를 타격했다면 군경 가상훈련장치(130)는 3단봉이 진동하도록 하는 제어 정보를 컨트롤부로 보내고, 컨트롤부는 진동 모듈을 진동시켜 훈련자가 타격감을 느끼게 된다. 다시 말해, 3단봉 내부의 IMU 센서를 통해 3단봉을 휘두르는 속도를 측정할 수 있다. 따라서, 해당 속도정보를 통해 충격을 계산할 수 있으며, 물론 여기서의 충격은 기설정될 수 있다. 다양한 실험 등을 근거로 속도정보에 대응되는 충격값이 기설정될 수 있다. 물론 속도는 거리에 따라 충격이 다를 수 있다. 이와 같이, 3단봉은 속도나 거리 등의 정보를 군경 가상훈련장치(130)로 전송하면 해당 정보를 근거로 충격값을 추출하여 다시 3단봉으로 진동신호로서 전송한다. 이에 따라 3단봉은 해당 진동신호를 근거로 진동모듈을 제어하여 타격감이 느껴지도록 한다. 물론 3단봉은 피에조 소자를 포함할 수 있으므로 이를 통해 충격량을 계산할 수 있다. 충격량에 대한 센싱 데이터가 군경 가상훈련장치(130)로 제공되면, 그에 따른 진동신호를 제공받아 진동을 발생시킬 수도 있다.

3단봉의 자세(방향, 기울임 등) 정보는 IMU 센서의 센싱 데이터를 이용하여 추정되며, 물론 카메라 캡쳐 영상분석을 통해 할 수도 있다. 훈련자의 자세는 3단봉의 자세에 따라 훈련자의 자세를 추정할 수도 있고, 카메라 캡쳐 영상분석을 통해 할 수도 있다. 단, 3단봉의 자세에 따라 추정할 수 있는 것은 3단봉을 파지하고 있는 손의 방향이나 기울어짐 정도가 바람직하다.

도 3은 도 1의 군경 가상훈련장치의 세부 구조를 예시한 블록다이어그램이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련장치(130)는 통신 인터페이스부(300), 제어부(310), 가상훈련처리부(320) 및 저장부(330)의 일부 또는 전부를 포함한다.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 저장부(330)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 군경 가상훈련장치(130)가 구성되거나, 가상훈련처리부(320)와 같은 일부 구성요소가 제어부(310)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

통신 인터페이스부(300)는 도 1의 헤드마운팅장치(100), 훈련장비(105) 및 촬영장치(110)와 각각 통신을 수행한다. 통신을 수행하는 과정에서, 통신 인터페이스부(300)는 변/복조, 먹싱/디먹싱, 인코딩/디코딩, 해상도 변환의 스케일링 등의 동작을 수행할 수 있으며, 이는 당업자에게 자명하므로 더 이상의 설명은 생략한다.

통신 인터페이스부(300)는 가상 훈련 시작시 헤드마운팅장치(100)로부터 훈련자의 HMD 조작정보를 수신한다. 이를 통해 특정 상황(예: 인질극, 테러범 소탕 등)에서 지정하는 캐릭터와 훈련장비(105)에 대한 정보를 수신하고 이를 통해 제어부(310), 더 정확하게는 가상훈련처리부(320)는 가상 훈련 공간 내에서 어떠한 훈련자가 어떠한 캐릭터에 대응되고, 어떠한 훈련장비(105)를 소지하였는지를 인식할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 가상 훈련을 위한 설정 동작이 완료되면, 가상 훈련의 시작과 함께 훈련장비(105)에서 전송하는 IMU 센서의 센싱 데이터, 방아쇠 당김 정보, 전원 ON/OFF 정보, 안전장치 잠금/해제 정보 등 다양한 정보를 수신한다. 또한, 촬영장치(110)를 통해서는 훈련장비(105)의 마커부(200)에서 송출되는 적외선 발광신호가 촬영된 촬영영상 또는 캡쳐영상을 수신한다. 가령, 마커부(200)에서 적외선이 출력되는 시간 또는 시간 주기를 알 수 있으므로, 이에 동기되어 카메라가 촬영동작을 수행할 수 있다. 이의 경우 실시간 촬영시보다는 데이터 연산처리량이 줄어들 수 있다. 촬영 방식은 다양할 수 있으므로 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 가령, 촬영장치(110)에서 실시간 촬영이 진행되지만, 적외선이 감지되는 단위 프레임의 비디오만 추출하여 제공하는 경우, 이를 수신할 수 있다.

제어부(310)는 도 3의 통신 인터페이스부(300), 가상훈련처리부(320) 및 저장부(330)의 전반적인 제어 동작을 담당한다. 대표적으로 제어부(310)는 통신 인터페이스부(300)에서 제공되는 다양한 정보를 저장부(330)에 임시 저장한 후 불러내어 가상훈련처리부(320)에 제공한다.

또한 제어부(310)는 가상훈련처리부(320)의 요청에 따라 가상 훈련 공간 내의 훈련자가 각각 착용하는 헤드마운팅장치(100)로 가상 훈련 영상을 실시간으로 제공할 수 있으며, 제공한 영상은 훈련장비(105)의 동작 상태에 대한 동작 상태 정도 등에 따라 실시간으로 변경되어 제공될 수 있다. 제어부(310)는 이러한 동작에 관여할 수 있다.

가상훈련처리부(320)는 테러범 소탕, 인질극, 일반 범죄 등과 관련한 다양한 유형의 가상 영상을 기제작하여 저장할 수 있다. 제어부(310)에 요청하여 DB(130a)에 저장시킬 수 있다. 그리고, 가상훈련처리부(320)는 가상 훈련 공간에서 요청하는 가상 영상을 실시간으로 송출할 수 있다. 가상훈련처리부(320)는 가상 훈련 공간 내에 설치되는 촬영장치(110)에서 제공하는 촬영영상 내의 발광신호(예: 적외선)를 검출하여 훈련장비(105)의 위치를 판단하며, 이를 통해 해당 훈련장비(105)를 소지하는 훈련자를 판단한다. 예를 들어, 팀으로 구성되어 훈련이 이루어지는 경우, 가상훈련처리부(320)는 훈련장비(105)만을 영상분석을 통해 인식하는 경우, 인식을 수월하게 하기 위해 발광신호의 컬러를 이용하거나 모양을 이용할 수 있다. 예를 들어, 팀장이 소지하는 훈련장비(105)는 적색이거나 '○' 모양의 발광신호라면, 팀원이 소지하는 훈련장비(105)는 청색이거나 '△' 모양의 발광신호일 수 있다. 또는 발광신호의 송출 패턴을 이용하여 구분할 수도 있다. 이를 통해 발광신호의 발광주파수를 인식하여 이를 통해 훈련장비(105)의 위치를 판단할 수 있다. 예를 들어 연속적으로 2회 깜빡이는 패턴이면 "11"로 감지해 팀장으로 인식하고 기설정된 시간(t)동안 1회 깜빡이면, "10" 또는 "01"로 감지해 팀원으로 인식하는 것이다. 가령 팀원을 구체적으로 구분해야 하는 경우에는 4비트, 8비트로 구현하는 경우 훈련자의 구별 및 인식이 수월하게 이루어질 수 있을 것이다.

가상훈련처리부(320)는 물론 촬영장치(110)를 통해 가상 훈련 공간 내의 훈련자들을 촬영하므로, 해당 훈련자들에 대한 촬영영상을 분석하여 훈련자에 해당하는 객체 추적과, 또 그에 매칭되는 훈련장비(105)의 발광신호를 통해 훈련자의 위치와, 또 훈련장비(105)의 동작상태를 판단할 수 있다. 다만, 위에서와 같이 빠른 연산 처리를 위하여 객체 분석은 생략하고, 발광신호의 모양이나 상태만을 분석하고 이를 통해 훈련자의 위치를 신속하게 판단할 수 있다. 이를 통해 어떠한 훈련자가 어떠한 행동을 보였는지를 빠르게 인지할 수 있다.

가상훈련처리부(320)는 훈련장비(105)에서 제공하는 IMU 센서의 센싱 데이터, 방아쇠 당김 정보 등을 근거로 가령 테러범에 대한 총기 격발이 있는지, 또 3단봉 등을 활용한 타격이 있는지를 분석한다. 예를 들어, 권총을 소지하는 훈련자의 IMU 센서의 센싱 데이터를 통해서는 훈련자가 권총을 파지하는 손의 방향이나 기울기 등을 판단할 수 있다. 반면, 3단봉을 소지하는 훈련자의 IMU 센서의 센싱 데이터를 통해서는 상대에 대하여 어느 정보의 타격이 있었는지를 판단할 수 있다. 3단봉을 소지하는 경우에는 타격이 발생하였으므로, 그에 상응하는 충격량을 계산하여 3단봉으로 충격량 정보를 진동 신호로서 전송하여 그에 상응하는 진동이 발생되도록 한다. 이를 위하여 가상훈련처리부(320)는 속도와 거리를 통해 충격량을 계산하고, 계산한 충격량에 매칭되는 진동신호를 추출하여 3단봉으로 전송할 수 있으며, 이를 위하여 록업테이블(LUT)을 이용할 수 있다. 물론 룩업테이블은 저장부(330)에 구비될 수 있으며, 가상훈련처리부(320)는 제어부(310)로 충격량 정보를 제공하여 그에 매칭되는 진동신호가 제공되도록 할 수 있다. 가령, 피에조 소자를 활용하는 경우에는 위의 속도 및 거리 등을 통해 충격량을 계산하는 과정이 생략될 수 있다.

저장부(330)는 다양한 기설정된 정보(예: 충격량 정보 등)를 LUT 형태로 기저장할 수 있으며, 제어부(310)의 제어하에 다양한 유형의 정보나 데이터를 임시 저장할 수 있다. 여기서, 정보는 가령 영상처리에서 인코딩과 관련한 부가정보, 자막정보 등의 부가정보를 의미하거나 메타정보를 의미하고, 데이터는 실질적인 동작에 관련되는 화소 데이터와 센싱데이터 등을 의미할 수 있지만, 이는 실무적으로 혼용되고 있으므로 본 발명의 실시예에서는 용어의 개념에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 대표적으로 제어부(310)는 통신 인터페이스부(300)를 통해 수신되는 IMU 센서 정보, 방아쇠 당김 정보, 전원 ON/OFF 정보, 안전장치 잠금/해제 정보를 등을 저장부(330)에 임시 저장한 후 불러내어 가상훈련처리부(320)에 제공할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 제어부(310)는 CPU 및 메모리를 포함할 수 있으며, 원칩화하여 형성될 수 있다. CPU는 제어회로, 연산부(ALU), 명령어해석부 및 레지스트리 등을 포함하며, 메모리는 램을 포함할 수 있다. 제어회로는 제어동작을, 그리고 연산부는 2진비트정보의 연산동작을, 그리고 명령어해석부는 인터프리터나 컴파일러 등을 포함하여 고급언어를 기계어로, 또 기계어를 고급언어로 변환하는 동작을 수행할 수 있으며, 레지스트리는 소프트웨어적인 데이터 저장에 관여할 수 있다. 상기의 구성에 따라, 가령 도 1의 군경 가상훈련장치(130)의 동작 초기에 가상훈련처리부(320)에 저장되어 있는 프로그램을 복사하여 메모리 즉 램(RAM)에 로딩한 후 이를 실행시킴으로써 데이터 연산 처리 속도를 빠르게 증가시킬 수 있다.

도 4는 도 1의 군경 가상훈련장치의 구동 과정을 나타내는 흐름도이다.

설명의 편의상 도 4를 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 군경 가상훈련장치(130)는 가상 훈련 공간 내에서 헤드마운팅장치(100)를 착용하는 훈련자가 소지하는 훈련장비(105)의 제1 동작상태 정보 및 가상 훈련 공간 내에 설치되는 복수의 촬영장치(110)로부터 훈련장비(105)의 제2 동작상태 정보를 수신한다(S400).

여기서, 제1 동작상태 정보는 훈련장비(105)에 구비되는 IMU 센서에서 제공하는 센싱 데이터 등을 포함할 수 있으며, 제2 동작상태 정보는 적외선 등을 송출하는 도 2의 마커(부)(200)의 발광신호가 될 수 있다. 제1 동작상태 정보는 훈련장비(105)가 내부에 탑재되는 통신모듈을 통해 직접 제공하지만, 제2 동작상태 정보는 주변의 카메라 등을 통해 간접적으로 제공된다고 볼 수 있다.

또한, 군경 가상훈련장치(130)는 수신한 제1 동작상태 정보 및 제2 동작상태를 근거로 헤드마운팅장치(100)로 전송되는 가상 훈련 영상을 실시간으로 변경한다(S410). 물론 이의 과정에서 훈련자마다 제공되는 제1 동작상태 정보 및 제2 동작상태 정보가 다르므로, 이를 근거로 훈련자에 상응하는 가상 훈련 영상을 전송한다. 다시 말해, 본 발명의 실시예에 따른 가상 훈련은 팀으로 이루어지므로, 팀의 팀원별로 대응하는 자세에 따라 해당 팀원은 서로 다른 가상 훈련 영상을 보게 되며, 다만 다른 팀원들은 가상 캐릭터의 형태로 볼 수도 있다.

상기한 내용 이외에도 도 4의 군경 가상훈련장치(130)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.

한편, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100: 헤드마운팅장치(혹은 HMD) 105: 훈련장비
110: 촬영장치 120: 통신망
130: 군경 가상훈련장치 200: 마커(부)
300: 통신 인터페이스부 310: 제어부
320: 가상훈련처리부 330: 저장부

Claims (14)

1. 가상 훈련 공간 내에서 헤드마운팅장치를 착용하는 훈련자가 소지하는 훈련장비의 제1 동작상태 정보 및 상기 가상 훈련 공간 내에 설치되는 복수의 촬영장치로부터 상기 훈련장비의 제2 동작상태 정보를 수신하는 통신 인터페이스부; 및
   상기 수신한 제1 동작상태 정보 및 제2 동작상태 정보를 근거로 상기 헤드마운팅장치로 전송되는 가상 훈련 영상을 실시간으로 변경하는 제어부;를
   포함하는 군경 가상훈련장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1 동작상태 정보로서 상기 훈련장비의 움직임을 센싱하는 센싱 데이터를 수신하며, 상기 제2 동작상태 정보로서 상기 훈련장비에서 송출하는 발광신호를 수신하는 군경 가상훈련장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 수신한 발광신호의 위치를 근거로 상기 훈련자 및 상기 훈련장비의 위치 중 적어도 하나를 식별하는 군경 가상훈련장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 촬영장치에 대한 위치정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하며,
   상기 제어부는, 상기 저장한 위치정보를 이용하여 상기 발광신호의 위치를 판단하는 군경 가상훈련장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 상기 훈련장비를 파지하는 손의 방향 및 기울기 정도를 판단하는 군경 가상훈련장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 훈련장비로서 진압봉과 관련한 상기 제1 동작상태 정보가 수신될 때 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 충격량에 매칭되는 진동신호를 상기 진압봉으로 제공하는 군경 가상훈련장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 충격량 계산시 상기 제1 동작상태 정보를 수신되는 속도 및 거리 정보와 기설정된 충격량 정보를 근거로 상기 충력량을 계산하는 군경 가상훈련장치.
8. 통신 인터페이스부가, 가상 훈련 공간 내에서 헤드마운팅장치를 착용하는 훈련자가 소지하는 훈련장비의 제1 동작상태 정보 및 상기 가상 훈련 공간 내에 설치되는 복수의 촬영장치로부터 상기 훈련장비의 제2 동작상태 정보를 수신하는 단계; 및
   제어부가, 상기 수신한 제1 동작상태 정보 및 제2 동작상태 정보를 근거로 상기 헤드마운팅장치로 전송되는 가상 훈련 영상을 실시간으로 변경하는 단계;를
   포함하는 군경 가상훈련장치의 구동방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 수신하는 단계는,
   상기 제1 동작상태 정보로서 상기 훈련장비의 움직임을 센싱하는 센싱 데이터를 수신하며, 상기 제2 동작상태 정보로서 상기 훈련장비에서 송출하는 발광신호를 수신하는 군경 가상훈련장치의 구동방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 수신한 발광신호의 위치를 근거로 상기 훈련자 및 상기 훈련장비의 위치 중 적어도 하나를 식별하는 단계;를 더 포함하는 군경 가상훈련장치의 구동방법.
11. 제9항에 있어서,
    저장부가, 상기 복수의 촬영장치에 대한 위치정보를 저장하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 저장한 위치정보를 이용하여 상기 발광신호의 위치를 판단하는 단계;를
    더 포함하는 군경 가상훈련장치의 구동방법.
12. 제8항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 상기 훈련장비를 파지하는 손의 방향 및 기울기 정도를 판단하는 단계;를 더 포함하는 군경 가상훈련장치의 구동방법.
13. 제8항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 훈련장비로서 진압봉과 관련한 상기 제1 동작상태 정보가 수신될 때, 상기 제1 동작상태 정보를 근거로 충격량에 매칭되는 진동신호를 상기 진압봉으로 제공하는 단계;를 더 포함하는 군경 가상훈련장치의 구동방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 충격량을 계산하는 단계는,
    상기 충격량 계산시 상기 제1 동작상태 정보로서 수신되는 속도 및 거리 정보와 기설정된 충격량 정보를 근거로 상기 충력량을 계산하는 군경 가상훈련장치의 구동방법.

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