지능형 지뢰 장치와 그 동작 방법

지능형 지뢰 장치와 그 동작 방법{INTELLIGENT MINE AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}

본 발명은 지뢰 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목표물에 대한 자기편 식별이 가능하며, 그룹 발파 기능을 갖는 지능형 지뢰 장치와 그 동작 방법에 관한 것이다

종래의 지뢰의 경우 대인 및 대전차 등 목표물의 구분이 어렵고, 개별 지위 단위 발파 기능을 제공하고 있어, 많은 목표물들이 동기에 접근할 경우에도 특정 목표물에만 발파되어 지뢰의 목적을 효율적으로 달성하지 못하는 경우가 많다.

또한, 지뢰매설 및 철거에 관련하여 지금까지는 그 매설지점 및 철거지점의 위치정보 확인과 관리에 있어 전적으로 지도와 수작업 그리고 지뢰탐지장비에만 의존하고 있었기 때문에 지뢰장치의 효율적이고 체계적인 관리에 어려움을 가지고 있을 뿐만 아니라 수작업으로 인한 인명 피해 상황이 자주 발생된다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지구 자기장을 이용하여 목표물의 위치를 감지할 뿐만 아니라 자신의 위치를 제공함으로써, 인명 피해 없이 매설 지뢰를 효율적으로 제거할 수 있는 지능형 지뢰 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 지구자기장을 통해 목표물을 탐지하고, 탐지된 목표물과의 무선 통신을 통해 자기편을 식별할 수 있는 지능형 지뢰 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 목표물이 접근됨에 따라 개별 지뢰 발파뿐만 아니라 그룹핑된 지뢰간 순차적, 연속 발파를 제공함으로써, 목표물을 효율적으로 제거할 수 있는 지능형 지뢰 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치는 목표물의 접근을 감지하는 센서부와, 상기 접근하는 목표물과의 무선 통신을 수행하여 상기 목표물이 아군인지의 여부를 식별하는 분석 처리부와, 상기 분석 처리부에서 상기 목표물이 적군으로 식별됨에 따라 지뢰 장치를 발파시키는 지뢰 발파부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치에서 상기 센서부는, 지구 자기장을 매체로 하여 상기 목표물의 접근을 감지하는 지구 자기장 센서인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치는 그룹핑된 지뢰들에 대한 정보가 저장되어 있는 저장부를 더 포함하며, 상기 지뢰 발파부는, 상기 그룹핑된 지뢰들의 발파를 위한 발파 지시 정보를 생성하며, 상기 무선 통신을 수행하여 상기 발파 지시 정보를 상기 그룹핑된 지뢰들에게 제공하여 상기 그룹핑된 지뢰들을 발파시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치는 상기 지뢰 장치가 초기화됨에 따라 기 설정된 반경 이내에 존재하는 적어도 하나 이상의 지뢰 장치들과의 통신을 통해 상기 그룹핑된 지뢰들의 그룹 정보를 생성하는 초기화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치에서 상기 지뢰 발파부는, 상기 발파 지시 정보를 통해 상기 그룹핑된 지뢰들을 순차적 또는 동시에 발파시키기 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치에서 상기 지뢰 발파부는, 발파 시간 정보가 포함된 상기 발파 지시 정보를 상기 그룹핑된 지뢰들에게 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치는 상기 목표물이 접근함에 따라 암호문 입력을 요청하는 식별 메시지를 생성한 후 이를 상기 목표물에 전송하는 메시지 생성부를 포함하며, 상기 분석 처리부는, 기 설정된 시간 동안 상기 식별 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되면, 상기 응답 메시지 내 정보와 기 저장된 암호문간의 비교를 통해 상기 목표물의 아군 여부를 식별하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치는 상기 목표물이 접근함에 따라 소정 동작에 대한 실행 요청이 포함된 식별 메시지를 생성한 후 이를 상기 목표물에 전송하는 메시지 생성부를 포함하며, 상기 분석 처리부는, 기 설정된 시간 동안 상기 식별 메시지에 대한 응답 여부에 따라 상기 목표물의 아군 여부를 식별하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법은 지뢰 장치가 초기화됨에 따라 기 설정된 범위 내 지뢰들을 이용하여 그룹 정보를 생성하는 단계와, 목표물의 접근을 감지하는 단계와, 상기 접근하는 목표물과의 무선 통신을 수행하여 상기 목표물이 아군인지의 여부를 식별하는 단계와, 상기 목표물이 적군으로 식별되면, 상기 그룹 정보 내 지뢰 장치에 발파 지시 정보를 전송하여 상기 그룹 정보 내 지뢰 장치들을 발파시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 목표물 접근을 감지하는 단계는, 지구 자기장을 매체로 하여 상기 목표물의 접근을 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 그룹 정보를 생성하는 단계는, 상기 기 설정된 반경 내 지뢰 장치들과 무선 통신을 수행하여 상기 그룹 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 목표물이 아군인지를 식별하는 단계는, 무선 통신을 이용하여 상기 목표물에 아군 식별을 위한 식별 메시지를 전송하는 단계와, 상기 식별 메시지에 대한 상기 목표물의 응답 메시지에 의거하여 상기 목표물이 아군인지를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 목표물이 아군인지를 식별하는 단계는, 암호문을 요청하는 식별 메시지를 생성한 후 이를 상기 목표물에 전송하는 단계와, 기 설정된 시간 동안 상기 식별 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되면, 상기 응답 메시지 내 정보와 기 저장된 암호문간의 비교를 통해 상기 목표물의 아군 여부를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 목표물의 아군 여부를 식별하는 단계는, 기 설정된 카운터 값을 초기화시키는 단계와, 상기 기 설정된 시간 동안 상기 응답 메시지가 수신되지 않거나, 상기 응답 메시지 내 정보가 기 저장된 암호문이 아닌 경우 상기 카운터 값을 증가시키는 단계와, 상기 카운터 값이 기 설정된 임계값 미만인 경우 상기 식별 메시지를 재전송하는 단계와, 상기 카운터 값이 기 설정된 임계값 이상인 경우 상기 목표물을 적군으로 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 목표물의 아군 여부를 식별하는 단계는, 소정 동작에 대한 실행 요청이 포함된 식별 메시지를 상기 목표물에 전송하는 단계와, 기 설정된 시간 동안 상기 식별 메시지에 대한 응답 여부에 따라 상기 목표물의 아군 여부를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 목표물의 아군 여부를 식별하는 단계는, 기 설정된 카운터 값을 초기화시키는 단계와, 상기 기 설정된 시간 동안 상기 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 카운터 값을 증가시키는 단계와, 상기 카운터 값이 기 설정된 임계값 미만인 경우 상기 식별 메시지를 재전송하는 단계와, 상기 카운터 값이 기 설정된 임계값 이상인 경우 상기 목표물을 적군으로 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 발파시키는 단계는, 상기 그룹 정보 내 지뢰 장치를 동시 또는 연속적으로 발파시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치의 동작 방법에서 상기 연속적으로 발파시키는 단계는, 발파 시간 정보가 포함된 상기 발파 지시 정보를 이용하여 상기 그룹 정보 내 지뢰 장치를 동시 또는 연속적으로 발파시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치는 지구 자기장 센서 기반으로 목표물의 접근을 감지하고, 목표물과 무선 통신을 수행하여 아군 식별을 수행함으로써, 지뢰와 접촉하지 않아도 센싱 범위 내에서 목표물을 감지할 수 있고, 무분별한 인명 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 지능형 지뢰 장치는 적군이 식별됨에 따라 연속 또는 동시 발파가 가능하기 때문에 효과적으로 목표물을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치가 동작하는 과정을 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치가 연속 또는 동시 발파 과정을 도시한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 위장 얼굴을 판별할 수 있는 장치 및 방법에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지능형 지뢰 장치를 도시한 블록도로서, 센서부(102), 송수신부(104), 메시지 생성부(106), 분석 처리부(108), 지뢰 발파부(110), 초기화부(112), 저장부(114) 및 전원 공급부(116) 등을 포함할 수 있다.

센서부(102)는 지구 자기장을 매체로 하여 차량, 대전차, 사람 등과 같은 목표물의 접근을 탐지할 수 있다. 즉, 센서부(102)는 지구 자기장 센서를 이용하여 목표물의 접근을 탐지할 수 있다.

송수신부(104)는 목표물 또는 인접한 지뢰 장치(10)와 무선 통신을 수행할 수 있는 것으로서, 그 예로서 RF 칩을 들 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

즉, 송수신부(104)는 무선 통신을 통해 아군 식별을 위한 식별 메시지를 목표물에 전송한 후 이에 대한 응답을 수신할 수 있거나, 무선 통신을 통해 그룹핑된 지뢰 장치(10)에 발파 지시 정보를 전송하거나, 그룹핑된 인접 지뢰 장치(10)로부터 발파 지시 정보를 수신할 수 있다. 송수신부(104)가 수신한 응답 또는 발파 지시 정보는 분석 처리부(108)에 제공될 수 있다.

메시지 생성부(106)는 목표물에 대한 아군 식별을 위한 식별 메시지를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 식별 메시지는 송수신부(104)를 통해 목표물 또는 인접 지뢰 장치(10)에 전송될 수 있다. 여기에서, 식별 메시지에는 소정 암호문의 입력을 요청하는 정보가 포함될 수 있다.

분석 처리부(108)는 송수신부(104)를 통해 수신된 응답을 토대로 목표물이 아군인지의 여부를 판단하고, 목표물의 접근 거리를 산출할 수 있으며, 목표물의 접근 거리에 의거하여 기폭 시점을 판단할 수 있다. 이렇게 판단된 기폭 시점은 지뢰 발파부(110)에 제공될 수 있다.

또한, 분석 처리부(108)는 외부의 지뢰 장치(10)로부터 발파 지시 정보가 수신됨에 따라 발파 지시 정보를 지뢰 발파부(110)에 제공할 수 있다.

분석 처리부(108)가 목표물에 대한 아군 여부를 판단하는 과정에 대해 설명하면 아래와 같다.

분석 처리부(108)는 식별 메시지를 전송한 후 내부 카운터(108a)를 초기화, 즉 "0"의 값으로 초기화시킨 후 식별 메시지에 대한 응답, 예컨대 암호문이 수신되면, 암호문과 기 저장된 암호문간의 비교를 통해 목표물에 대한 아군 식별을 수행한다. 즉, 암호문과 기 저장된 암호문이 일치하는 경우에는 목표물을 아군으로 식별하며, 그렇지 않을 경우에는 목표물을 적군으로 식별한다. 목표물이 적군으로 식별되는 경우 분석 처리부(108)는 기폭 시점를 생성한 후 이를 지뢰 발파부(110)에 제공한다.

한편, 식별 메시지를 전송한 후 기 설정된 임계 시간 동안 응답이 수신되지 않으면, 카운터(108a)의 값을 "1" 증가시킨다. 그런 다음, 분석 처리부(108)는 카운터(108a)의 값이 기 설정된 임계 값 이상인지를 판단하며, 판단 결과 기 설정된 임계 값 이상인 경우 목표물을 적군으로 판단하여 목표물의 접근 거리에 따른 기폭 시점을 생성한 후 이를 지뢰 발파부(110)에 제공한다.

한편, 카운터(108a)의 값이 기 설정된 임계 값 미만인 경우 분석 처리부(108)는 메시지 생성부(106)에 식별 메시지의 재전송을 요청하며, 이에 따라 메시지 생성부(106)는 송수신부(104)를 통해 식별 메시지를 목표물에 재전송한다.

본 발명의 실시 예에서는 분석 처리부(108)가 목표물로부터 수신한 암호문과 기 저장된 암호문의 비교를 통해 바로 아군 여부를 식별하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 암호문이 일치하지 않을 경우 기 설정된 횟수만큼 식별 메시지를 재전송할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 아군 식별을 위해 암호문을 이용하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 소정 버튼의 클릭과 같은 특정 기능의 동작을 요청하는 식별 메시지를 전송한 후 이에 대한 응답을 수신하여 아군 식별을 수행할 수 있다.

지뢰 발파부(158)는 발파 지시 정보 내 기폭 시점에 맞춰서 지뢰 장치(10)의 지뢰 뇌관을 기폭시켜 지뢰 장치(10)를 발파시킬 수 있다.

초기화부(112)는 지뢰 장치(10)가 초기화됨에 따라 기 설정된 반경 이내에 존재하는 적어도 하나 이상의 지뢰 장치(10)들과의 통신을 통해 그룹핑을 수행하며, 그룹핑을 통해 그룹 정보를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 그룹 정보는 저장부(114)에 저장될 수 있다.

저장부(114)에는 그룹핑된 지뢰 장치(10)에 대한 그룹 정보가 저장되어 있다. 여기에서, 그룹 정보는 초기화부(112)를 통해 생성되거나, 지뢰 장치(10)의 셋팅 시 설정될 수 있다.

지뢰 발파부(110)는 분석 처리부(108)로부터 기폭 시점이 수신되면, 저장부(114)에 저장된 그룹 정보를 근거하여 다수의 지뢰 장치(10)에 전송할 발파 지시 정보를 생성한 후 이를 다수의 지뢰 장치(10)에 전송할 수 있다.

한편, 발파 지시 정보에는 발파 시간이 설정되어 있을 수 있으며, 발파 지시 정보를 수신한 지뢰 장치(10)의 지뢰 발파부(110)는 발파 시간에 맞춰서 지뢰 뇌관을 기폭시켜 지뢰 장치(10)를 발파시킬 수 있다.

이를 통해 그룹핑된 지뢰 장치(10)들은 동시에 발파되거나, 순차적 또는 연속적으로 발파될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 지뢰 장치(10)가 동작하는 과정에 대해 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지뢰 장치가 동작하는 과정을 도시한 흐름도이다.

먼저, 지뢰 장치(10)가 초기화(S200), 즉 전원이 온 되거나, 리셋되면, 지뢰 장치(10)는 센서부(102)를 통해 목표물이 접근하는지를 판단한다(S202).

S202의 판단 결과, 목표물이 접근하는 경우 지뢰 장치(10)의 분석 처리부(108)는 아군 식별을 위한 카운터(108a)의 값(t)를 초기화(S204)시키고, 메시지 생성부(106)는 아군 식별을 위한 식별 메시지를 생성(S206)한 후 이를 송수신부(104)를 통해 목표물에 전송한다(S208). 여기에서, 식별 메시지는 소정의 암호문을 요청하는 메시지일 수 있다.

이후, 분석 처리부(108)는 송수신부(104)를 통해 목표물로부터 식별 메시지에 대한 응답, 즉 암호문이 기 설정된 시간 동안 수신되는지를 판단한다(S210).

S210의 판단 결과, 암호문이 수신되지 않을 경우 분석 처리부(108)는 카운터(108a)의 값(t)을 "1" 증가(S212)시킨 후 카운터(108a)의 값(t)이 기 설정된 임계값(k)이상인지를 판단한다(S214).

S212의 판단 결과, 카운터(108a)의 값(t)이 기 설정된 임계값(k) 보다 작은 경우, 분석 처리부(156)는 S208로 진행하여 이후 단계를 수행한다. 즉, 분석 처리부(156)는 송수신부(154) 및 무선 통신부(106)를 통해 식별 메시지를 목표물에 재전송한 후 이후 단계를 수행한다.

한편, S212의 판단 결과, 카운터(108a)의 값(t)이 기 설정된 임계값(k) 이상인 경우 분석 처리부(108)는 목표물이 적군임을 판단하여 기폭 시점을 생성한 후 이를 지뢰 발파부(110)에 제공하며, 지뢰 발파부(110)는 지뢰 장치(10)의 지뢰 뇌관을 기폭시켜 지뢰 장치(10)를 발파시킨다(S216).

또한, S210의 판단 결과, 암호문이 수신되는 경우 분석 처리부(108)는 수신된 암호문과 기 저장된 암호문간의 비교를 통해 일치하는지를 판단한다(S218).

S218의 판단 결과, 일치하는 경우 분석 처리부(108)는 목표물을 아군으로 식별하며(S220), 그렇지 않을 경우 S216으로 진행하여 지뢰 장치(10)를 발파시킨다.

본 발명의 실시 예에서는 수신된 암호문과 기 저장된 암호문이 일치하지 않을 경우 지뢰 장치(10)를 발파시키는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 식별 메시지를 목표물에 재전송할 수 있다. 즉, 분석 처리부(108)는 S212으로 진행하여 이후 단계를 수행함으로써, 기 설정된 횟수만큼 식별 메시지를 목표물에 재전송할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 지구 자기장 센서 기반으로 목표물의 접근을 감지하고, 목표물과 무선 통신을 수행하여 아군 식별을 수행함으로써, 지뢰와 접촉하지 않아도 기 설정된 범위 내에서 목표물을 감지할 수 있고, 무분별한 인명 피해를 줄일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따라 지뢰 장치(10)가 그룹 발파를 수행하는 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 지뢰 장치가 그룹 발파하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지뢰 장치(10)가 리셋되거나 전원이 온되는 초기화 상태로 진입(S300)하면, 지뢰 장치(10)의 초기화부(112)는 기 설정된 반경 내 지뢰 장치(10)와의 통신을 통해 그룹화 과정을 수행하여 그룹 정보를 생성한 후 이를 저장부(114)에 저장한다(S302).

이후, 지뢰 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같은 과정을 통해 목표물이 적군으로 판단되며(S304), 지뢰 발파부(110)는 발파 지시 정보를 생성(S306)한다. 이때, 지뢰 발파부(110)는 순차 발파를 위해 발파 지시 정보 내에 발파 시간 정보를 셋팅하거나, 동시 발파를 위한 발파 시간 정보를 발파 지시 정보에 셋팅할 수 있다.

이렇게 생성된 발파 지시 정보는 송수신부(104)를 통해 그룹 정보에 대응되는 지뢰 장치(10)에 전송되며(S308), 이에 따라 발파 지시 정보를 수신한 지뢰 장치(10)의 지뢰 발파부(110)는 발파 지시 정보 내 발파 시간 정보에 맞춰서 지뢰 뇌관을 기폭시켜 발파시킨다(S310).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 목표물이 적군으로 식별됨에 따라 연속 또는 동시 발파가 가능하기 때문에 효과적으로 목표물을 제거할 수 있다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

100 : 지뢰 장치
102 : 센서부 104 : 송수신부
106 : 메시지 생성부 108 : 분석 처리부
108a : 카운터 110 : 지뢰 발파부
112 : 초기화부 114 : 저장부
116 : 전원 공급부