CN109238001B - 一种枪支的激光射击装置以及模拟激光射击系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种枪支的激光射击装置以及模拟激光射击系统，其中，激光射击装置可以通过管夹灵活地安装在枪支的枪管上，当激光射击装置安装在枪支后，激光射击装置的陀螺仪就会获取枪支在X、Y、Z方向上的重力加速度，并传送至MCU处理器，MCU处理器根据枪支的变化情况判断枪支是否开枪，当判断为开枪时，MCU处理器就会控制激光发射管发射激光光线至射击靶上，从而实现枪支的射击。相较于现有的激光射击装置，本发明的激光射击装置装载在枪支上时，无需对枪支进行改造，装载时仅通过管夹就可将该激光射击装置装载枪支上，从而提高了该激光射击装置的应用灵活性，而且降低了装载激光射击装置的枪支的成本。

Description

一种枪支的激光射击装置以及模拟激光射击系统

技术领域

本发明涉及一种枪支射击技术领域，具体涉及一种枪支的激光射击装置以及模拟激光射击系统。

背景技术

目前，一般采用模拟射击的方式来进行训练，而在训练过程中，通常采用的是模拟激光射击系统。模拟激光射击系统一般包括激光射击装置、射击靶和处理器，为了模拟出实战效果，激光射击装置是与射击枪支是集成在一起的，且激光射击装置与射击枪支之间不是简单的叠加在一起就可以，而是需要对射击枪支进行深入改造，将激光射击装置结合到射击枪支内部，保证扳动射击枪支的扳机的同时激光射击装置发射激光，这就使得在模拟射击训练中采用的枪支必须是定制的，如果在已有的射击枪支上加装激光射击装置，则会比较麻烦。

另外，模拟激光射击系统的射击靶要用来与激光射击装置配合，所以在射击靶上一般需要进行特殊处理，即射击靶上必须配备激光接收装置或者在射击靶的靶面需要设置光电感应装置，从而获取激光射击装置在射击靶上的设置。

综上，现有的模拟激光射击系统具有实施成本高、应用的灵活性差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种枪支的激光射击装置以及模拟激光射击系统，其应用成本低且应用灵活性高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种枪支的激光射击装置，其包括壳体、激光发射管、电路板、电池和管夹，所述激光发射管、电路板和电池均设置在壳体内，所述电路板上设有MCU处理器和陀螺仪，所述陀螺仪连接MCU处理器，所述MCU处理器连接激光发射管；所述管夹连接在壳体外。

所述壳体包括中壳以及分别连接在中壳两端的前壳和后壳，所述前壳内安装有激光发射管和电路板，所述后壳内安装有电池。

所述中壳外侧设有与管夹配合连接的安装座，所述安装座与管夹之间为可拆卸连接。

所述安装座和所述管夹通过螺栓固定连接。

所述安装座包括轴向设置的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座上还设有背向第二安装座的卡槽，该卡槽顺向第一安装座的长度方向设置；所述第二安装座上设有背向第一安装座的卡槽，该卡槽顺向第二安装座的长度方向设置；所述管夹包括与第一安装座配合的第一管夹以及与第二安装座配合的第二管夹，所述第一管夹朝向第一安装座的端面上设有卡台和夹持臂，该卡台嵌设在第一安装座的卡槽内，该夹持臂则设置在卡台上端；所述第二管夹朝向第二安装座的端面上亦设有卡台和夹持臂，该卡台嵌设在第二安装座的卡槽内，该夹持臂则设置在卡台上端。

所述激光发射管包括激光管和激光管套筒，所述激光管套设在激光管套筒内，而激光管套筒设置在前壳内；所述激光管连接电路板上的MCU处理器。

所述激光管通过固定支架与电路板连接，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架，所述电路板通过螺钉或销轴锁固于第一固定支架和第二固定支架之间；所述第一固定支架和第二固定支架配合激光管的一端分别形成一腔室，所述激光管的端部嵌设在两腔室配合形成的容置腔室内。

所述第一固定支架朝向第二固定支架的端面上设置一定位台阶，与之相配合地，所述第二固定支架朝向第一固定支架的端面上设有一定位台阶。

所述电路板通过固定端盖固定在前壳内，所述固定端盖上设有嵌设部和限位凸台，嵌设部套设在前壳内，限位凸台则压抵在前壳朝向后壳的端面；所述固定端盖内设有一贯穿固定端盖且呈轴向设置的容置孔，所述电路板穿设在该容置孔中，并与后壳内电池连接。

一种模拟激光射击系统，其包括PC机、图像采集装置、射击靶、射击枪支以及上述的一种枪支的激光射击装置；

所述激光射击装置可拆卸地安装在射击枪支的枪管上，所述激光射击装置中的陀螺仪用于获取射击枪支在X、Y、Z轴上的重力加速度，并传送至MCU处理器；所述MCU处理器根据陀螺仪获取的重力加速度信息判断射击枪支的状态，并根据射击枪支的状态控制激光发射管的发射状态；

所述图像采集装置用于采集射击靶的靶面的图像信息，且图像采集装置连接PC机，以便将射击靶的靶面的图像信息传送至PC机；

所述PC机根据靶面的图像信息显示射击枪支的射击结果，所述PC机上显示有虚拟靶面，该虚拟靶面与射击靶的靶面同步。

所述MCU处理器根据陀螺仪获取的重力加速度信息判断射击枪支的状态，并根据射击枪支的状态控制激光发射管的发射状态，具体如下：

当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度大于a₁或者射击枪支在X、Y、Z轴中任意一个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化Δa₁，MCU处理器判断射击枪支为开枪状态，并控制激光发射装置发射激光光线，延时t₁后关闭激光发射装置；

当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化Δa₂，则MCU处理器判断射击枪支在移动并未射击，此时MCU处理器控制射击枪支为低功耗模式；

当射击枪支的X、Y、Z轴上的重力加速度在时间t₂内没有变化，则MCU处理器判断射击枪支并未使用，并关闭激光发射管。

采用上述方案后，本发明的激光射击装置可以通过管夹灵活地安装在枪支的枪管上，当激光射击装置安装在枪支后，激光射击装置的陀螺仪就会获取枪支在X、Y、Z方向上的重力加速度，并传送至MCU处理器，MCU处理器根据枪支的变化情况判断枪支是否开枪，当判断为开枪时，MCU处理器就会控制激光发射管发射激光光线至射击靶上，从而实现枪支的射击。相较于现有的激光射击装置，本发明的激光射击装置装载在枪支上时，无需对枪支进行改造，装载时仅通过管夹就可将该激光射击装置装载枪支上，从而提高了该激光射击装置的应用灵活性，而且降低了装载激光射击装置的枪支的成本。

另外，本发明的模拟激光射击系统的射击枪支中采用了可拆卸地激光射击装置来实现射击枪支的射击枪支的激光射击，提高了模拟激光射击系统的应用灵活性，并降低了模拟激光射击系统的应用成本。同时，枪支射击时，通过激光射击装置的MCU处理器控制激光发射管发射变化的激光光线至射击靶的靶面上，然后通过图像采集装置采集有光线变化的靶面的图像信息，PC机根据该有光线变化的靶面图像信息确定射击枪支的射击位置，并显示在虚拟靶面上。与现有的模拟激光射击系统相比，本发明的模拟激光射击系统并未在射击靶安装激光接收装置或光电感应装置，而是通过图像采集装置的采集有光线变化的靶面图像来获取射击枪支的射击位置，大大降低了模拟激光射击系统的成本。

附图说明

图1为本发明的激光射击装置结构分解示意图；

图2为本发明的激光射击装置结构组合示意图；

图3为本发明的激光管与电路板的固定结构示意图；

图4为本发明的中壳结构示意图；

图5为本发明的激光射击装置的应用结构示意图；

图6为本发明模拟激光射击系统结构示意图；

图7为本发明模拟激光射击系统的处理流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明揭示了一种枪支的激光射击装置10，其包括壳体11、激光发射管12、电路板13、电池14、开关15和管夹16，其中，激光发射管12、电路板13和电池14均设置在壳体11内，电路板13上设有MCU处理器(图中未标示)和陀螺仪(图中未标示)，陀螺仪连接MCU处理器，而MCU处理器连接激光发射管12；开关15连接于壳体11的一端，并与壳体11内的电池14连接，以控制电池14是否与电路板13连通；管夹16连接在壳体11外，该管夹16用于将壳体11固定在枪支的枪管上。

上述壳体11包括中壳112以及分别连接在中壳112两端的前壳111和后壳113，其中，前壳111内安装有激光发射管12和电路板13，后壳113内安装有电池14。前壳111与中壳112之间以及后壳113与中壳112之间可以通过螺纹配合连接。

激光发射管12包括激光管121和激光管套筒122，激光管121套设在激光管套筒122内，而激光管套筒122设置在前壳111内，该激光套筒122可以保护激光管121，避免激光管121受损。激光管121连接电路板13上的MCU处理器，以便在MCU处理器的控制下发射激光光线，该激光管121既可以用来发射可见光线，也可以用来发射不可见光线，具体根据用户的使用需求来设定。

如图3所示，激光管121与电路板13之间可以采用固定支架17来固定连接，具体地，固定支架17包括第一固定支架171和第二固定支架172，第一固定支架171和第二固定支架172配合电路板13的一端均设有一固定孔173，与之相配合地，电路板13上也设有一固定孔131；在第一固定支架171和第二固定支架172配合激光管121的一端分别形成一腔室174，第一固定支架171和第二固定支架172的两腔室配合形成容置激光管121端部的容置腔室。采用螺钉或销轴依次穿过第一固定支架171、电路板13、第二固定支架172的固定孔173、131，然后将激光管121连接电路板131的端部伸至第一固定支架171和第二固定支架172配合形成的容置空间内，接着将第一固定支架171和第二固定支架172锁紧，即实现了激光管121与电路板13之间的固定连接。

为了使固定支架17的第一固定支架171和第二固定支架172的固定孔173能够快速对准，可以在第一固定支架171朝向第二固定支架172的端面上设置一定位台阶1711，与之相配合地，第二固定支架172朝向第一固定支架171的端面上也设有一定位台阶1721，两定位台阶1711、1721相互配合即可使得第一固定支架171和第二固定支架172的两个固定孔173快速对准。

电路板13通过固定端盖18固定在前壳111内，固定端盖18上设有嵌设部181和限位凸台182，嵌设部181套设在前壳11内，限位凸台182则压抵在前壳111朝向后壳113的端面。在固定端盖18内设有一贯穿固定端盖18且呈轴向设置的容置孔183，电路板13穿设在该容置孔183中，并与后壳113内的电池14连接。

电池14通过电池绝缘套141安装在后壳113内，具体地，电池14设置在电池绝缘套141内，而电池绝缘套141设置在后壳113内。电池绝缘套141内的电池14与开关15连接，通过开关15控制电池是否向电路板13供电。

参照图4和图5并结合图1所示，中壳112外侧设有与管夹16配合连接的安装座19，安装座19与管夹16之间为可拆卸连接。该安装座19包括成轴向设置的第一安装座191和第二安装座192，第一安装座191和第二安装座192上设有相互配合的螺栓孔1911、1921，在第一安装座191上还设有背向第二安装座192的卡槽1912，该卡槽1912顺向第一安装座191的长度方向设置；第二安装座192上设有背向第一安装座191的卡槽1922，该卡槽1922顺向第二安装座192的长度方向设置。

相应地，管夹16包括与第一安装座191配合的第一管夹161以及与第二安装座192配合的第二管夹162，第一管夹161和第二管夹162设有与安装座19上的螺栓孔1911、1912配合的螺栓孔1611、1621；第一管夹161朝向第一安装座191的端面上设有卡台1612和夹持臂1613，卡台1612与第一安装座191的卡槽1912配合，夹持臂1613则设置在卡台1612上端；第二管夹162朝向第二安装座192的端面上亦设有卡台1622和夹持臂1623，该卡台1622与第二安装座192的卡槽1622配合，夹持臂1623则设置在卡台1622上端。将第一管夹161的卡台1612嵌设在第一安装座191的卡槽1912上，第二管夹162的卡台1622嵌设在第二安装座192的卡槽1922上，然后采用螺栓依次穿设第一管夹161、第一安装座191、第二安装座192、第二管夹162的螺栓孔，并锁紧即实现管夹16与安装座19的连接。将激光射击装置10安装在枪支的枪管上时，第一管夹161和第二管夹162的夹持臂1613、1623会将枪支的枪管夹持住，从而将枪激光射击装置装载在枪支上。

上述激光射击装置10可以通过管夹16灵活地安装在枪支的枪管上，当激光射击装置10安装在枪支后，激光射击装置10的陀螺仪就会获取枪支在X、Y、Z方向上的重力加速度，并传送至MCU处理器，MCU处理器根据枪支的变化情况判断枪支是否开枪，当判断为开枪时，MCU处理器就会控制激光发射管12发射激光光线至射击靶上，从而实现枪支的射击。相较于现有的激光射击装置，本发明的激光射击装置装载在枪支上时，无需对枪支进行改造，装载时仅通过管夹就可将该激光射击装置装载枪支上，从而提高了该激光射击装置的应用灵活性，而且降低了装载激光射击装置的枪支的成本。

如图6和图7所示，将上述激光发射装置10安装在枪支上，该枪支就可以应用于模拟激光射击系统中。该模拟激光射击系统包括PC机50、图像采集装置40、射击靶30、射击枪支20以及激光射击装置10。

激光射击装置10可拆卸地安装在射击枪支20的枪管上，激光射击装置10中的陀螺仪用于获取射击枪支20在X、Y、Z轴上的重力加速度，并传送至MCU处理器；MCU处理器根据陀螺仪获取的重力加速度信息判断射击枪支20的状态，并根据射击枪支20的状态控制激光发射管12的发射状态。具体地，当射击枪支20在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度大于a₁或者射击枪支20在X、Y、Z轴中任意一个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化Δa₁，MCU处理器判断射击枪支20为开枪状态，并控制激光发射装置发射激光光线，延时t₁后关闭激光发射装置；当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化Δa₂，则MCU处理器判断射击枪支在移动并未射击，此时MCU处理器控制射击枪支为低功耗模式；当射击枪支的X、Y、Z轴上的重力加速度在时间t₂内没有变化，则MCU处理器判断射击枪支并未使用，并关闭激光发射管。

图像采集装置40用于采集射击靶30的靶面的图像信息，且图像采集装置连接PC机50，以便将射击靶30的靶面的图像信息传送至PC机50。PC机50根据靶面的图像信息显示射击枪支的射击结果，PC机上显示有虚拟靶面，该虚拟靶面与射击靶的靶面同步，以便训练者可以直观地从虚拟靶面上看到其射击结果。

采用上述模拟激光射击系统进行射击训练时，将激光射击装置10装配在射击枪支20上，PC机50、图像采集装置40均处于开启状态，按下激光射击装置10的开关15，使激光射击装置10的电池14开始为电路板13供电。

当训练人员拿起射击枪支20时，激光射击装置10的陀螺仪检测到射击枪支在X、Y、Z轴上的重力加速度数据，并将该数据传送至MCU处理器中。当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度大于a₁(如4g)或者射击枪支在X、Y、Z轴中任意一个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化Δa₁(如0.8g)，MCU处理器判断射击枪支为开枪状态，并控制激光发射装置发射激光光线，延时t₁(如300ms)后关闭激光发射装置。此时射击靶30的靶面上就会呈现出光线变化的图像信息，图像采集装置40采集该图像信息并将该图像信息传送至PC机50，PC机50根据靶面的图像信息确定射击枪支20的射击位置，并呈现在其虚拟靶面上。当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化Δa₂(如0.4g)，则MCU处理器判断射击枪支在移动并未射击，此时MCU处理器控制射击枪支为低功耗模式；当射击枪支的X、Y、Z轴上的重力加速度在t₂(如10min)内没有变化，则MCU处理器判断射击枪支并未使用，并关闭激光发射管。这两种情况下，图像采集装置40采集到的靶面图像信息中并没有激光光线变化，PC机50也就不会在其虚拟靶面上呈现处枪支射击位置。

上述模拟激光射击系统的射击枪支20中采用了可拆卸地激光射击装置来实现射击枪支的激光射击，提高了模拟激光射击系统的应用灵活性，并降低了模拟激光射击系统的应用成本。同时，射击枪支20射击时，通过激光射击装置10的MCU处理器控制激光发射管发射变化的激光光线至射击靶30的靶面上，然后通过图像采集装置40采集有光线变化的靶面的图像信息，PC机50根据该有光线变化的靶面图像信息确定射击枪支的射击位置，并显示在虚拟靶面上。与现有的模拟激光射击系统相比，本发明的模拟激光射击系统并未在射击靶安装激光接收装置或光电感应装置，而是通过图像采集装置的采集有光线变化的靶面图像来获取射击枪支的射击位置，大大降低了模拟激光射击系统的成本。

以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种枪支的激光射击装置，其特征在于：包括壳体、激光发射管、电路板、电池和管夹，所述激光发射管、电路板和电池均设置在壳体内，所述电路板上设有MCU处理器和陀螺仪，所述陀螺仪连接MCU处理器，所述MCU处理器连接激光发射管；所述管夹连接在壳体外，用于将激光射击装置固定在枪支的枪管外；所述壳体包括中壳以及分别连接在中壳两端的前壳和后壳，所述前壳内安装有激光发射管和电路板，所述后壳内安装有电池；

所述中壳外侧设有与管夹配合连接的安装座，所述安装座与管夹之间为可拆卸连接；

所述安装座和所述管夹通过螺栓固定连接；所述安装座包括轴向设置的第一安装座和第二安装座，所述第一安装座上还设有背向第二安装座的卡槽，该卡槽顺向第一安装座的长度方向设置；所述第二安装座上设有背向第一安装座的卡槽，该卡槽顺向第二安装座的长度方向设置；所述管夹包括与第一安装座配合的第一管夹以及与第二安装座配合的第二管夹，所述第一管夹朝向第一安装座的端面上设有卡台和夹持臂，该卡台嵌设在第一安装座的卡槽内，该夹持臂则设置在卡台上端；所述第二管夹朝向第二安装座的端面上亦设有卡台和夹持臂，该卡台嵌设在第二安装座的卡槽内，该夹持臂则设置在卡台上端；

所述陀螺仪用于获取枪管的重力加速度，所述MCU处理器根据陀螺仪获取的重力加速度信息判断射击枪支的状态，并根据射击枪支的状态控制激光发射管的发射状态，具体如下：

当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度大于或者射击枪支在X、Y、Z轴中任意一个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化/>，MCU处理器判断射击枪支为开枪状态，并控制激光发射装置发射激光光线，延时/>后关闭激光发射装置；

当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化，则MCU处理器判断射击枪支在移动并未射击，此时MCU处理器控制射击枪支为低功耗模式；

当射击枪支的X、Y、Z轴上的重力加速度在时间内没有变化，则MCU处理器判断射击枪支并未使用，并关闭激光发射管。

2.根据权利要求1所述的一种枪支的激光射击装置，其特征在于：所述激光发射管包括激光管和激光管套筒，所述激光管套设在激光管套筒内，而激光管套筒设置在前壳内；所述激光管连接电路板上的MCU处理器。

3.根据权利要求1所述的一种枪支的激光射击装置，其特征在于：所述激光发射管通过固定支架与电路板连接，所述固定支架包括第一固定支架和第二固定支架，所述电路板通过螺钉或销轴锁固于第一固定支架和第二固定支架之间；所述第一固定支架和第二固定支架配合激光发射管的一端分别形成一腔室，所述激光发射管的端部嵌设在两腔室配合形成的容置腔室内。

4.根据权利要求3所述的一种枪支的激光射击装置，其特征在于：所述第一固定支架朝向第二固定支架的端面上设置一定位台阶，与之相配合地，所述第二固定支架朝向第一固定支架的端面上设有一定位台阶。

5.根据权利要求1所述的一种枪支的激光射击装置，其特征在于：所述电路板通过固定端盖固定在前壳内，所述固定端盖上设有嵌设部和限位凸台，嵌设部套设在前壳内，限位凸台则压抵在前壳朝向后壳的端面；所述固定端盖内设有一贯穿固定端盖且呈轴向设置的容置孔，所述电路板穿设在该容置孔中，并与后壳内电池连接。

6.一种模拟激光射击系统，其特征在于：所述模拟激光射击系统包括PC机、图像采集装置、射击靶、射击枪支以及如权利要求1至5任一所述的一种枪支的激光射击装置；

所述激光射击装置可拆卸地安装在射击枪支的枪管上，所述激光射击装置中的陀螺仪用于获取射击枪支在X、Y、Z轴上的重力加速度，并传送至MCU处理器；所述MCU处理器根据陀螺仪获取的重力加速度信息判断射击枪支的状态，并根据射击枪支的状态控制激光发射管的发射状态；具体如下：

当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度大于或者射击枪支在X、Y、Z轴中任意一个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化/>，MCU处理器判断射击枪支为开枪状态，并控制激光发射装置发射激光光线，延时/>后关闭激光发射装置；

当射击枪支在X、Y、Z轴中任意两个轴的重力加速度同上次采样的重力加速度相比变化，则MCU处理器判断射击枪支在移动并未射击，此时MCU处理器控制射击枪支为低功耗模式；

当射击枪支的X、Y、Z轴上的重力加速度在时间内没有变化，则MCU处理器判断射击枪支并未使用，并关闭激光发射管；

所述图像采集装置用于采集射击靶的靶面的图像信息，且图像采集装置连接PC机，以便将射击靶的靶面的图像信息传送至PC机；

所述PC机根据靶面的图像信息显示射击枪支的射击结果，所述PC机上显示有虚拟靶面，该虚拟靶面与射击靶的靶面同步。