CN111879177A

CN111879177A - 一种弓箭辅助瞄准设备

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Publication number: CN111879177A
Application number: CN202010628480.1A
Authority: CN
Inventors: 杨茁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2040-07-02
Also published as: CN111879177B

Abstract

本发明公开了一种弓箭辅助瞄准设备，获得弓箭的拉距和射速对应表并录入处理器中；将弓箭到靶纸的目标距离通过第一旋钮式电位器录入处理器内，结合箭矢射速计算获得箭矢飞行时间，通过飞行时间和重力加速度获得箭矢下落高度；处理器根据下落高度及目标距离，计算获得理论射击角，根据目标中心点高度与搭箭点高度之间的差值与目标距离比值计算获取弓箭的初始俯仰角误差，通过第二旋钮式电位器将初始俯仰角误差录入处理器中，从而获得弓箭最佳射击角；加速度传感器用于获得弓箭不同握持位置的静态俯仰角，处理器计算最佳射击角与静态俯仰角之间的差值，若所得差值的绝对值≤最佳撒放角度判定值时，显示模块提示射箭者弓箭当前位置为最佳撒放角度。

Description

一种弓箭辅助瞄准设备

技术领域

本发明涉及弓箭技术领域，具体涉及一种弓箭辅助瞄准设备。

背景技术

传统的弓箭瞄准器通过螺丝固定在弓把侧边，并将瞄准框延申至弓把前端，瞄准框内有一个或多个指针(其中指针可以是十字指针，也可以是红点或光纤)，用于参照箭矢射出后的落箭点，指针的垂直、水平位置以及俯仰角可以进行微调，用以匹配不同的弓、不同的个人习惯；在射箭时，人眼看向瞄准器的指针并将指针至于靶纸的黄心并撒放，箭矢射出，完成射箭动作。

基于传统瞄准器的结构特性，当人眼、指针和目标成为一条直线的时候，箭矢射出的方向却有不确定性，轻微的耸肩、屈臂等动作都会影响箭矢的飞行方向，这就是为什么初学者往往会出现瞄的很准，打的很歪的结果；射箭的精准来自于射箭动作的一致性，需要锻炼出强大的背部肌肉群，重复大量的射箭动作，强化肌肉记忆才能保证动作的一致性，而初学者很难做到，故难以形成大脑运动奖励机制，无法转变为兴趣爱好。

发明内容

为此，本发明提供一种弓箭辅助瞄准设备，以解决现有技术中弓箭使用中缺乏弓箭辅助瞄准功能的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种弓箭辅助瞄准设备，包括设备本体以及设置在其上的处理器、第一旋钮式电位器、第二旋钮式电位器、加速度传感器、显示模块和激光测距模块，所述第一旋钮式电位器、所述第二旋钮式电位器、所述加速度传感器、所述显示模块和所述激光测距模块均与所述处理器电连接；

所述激光测距模块用于测量拉距，通过外置测速设备对弓箭射出的箭矢进行测速，获得弓箭的拉距和射速对应表并将其录入所述处理器中，得到特定拉距对应的箭矢射速；

将弓箭到靶纸的目标距离通过所述第一旋钮式电位器录入所述处理器内，结合箭矢射速计算获得箭矢飞行时间，通过飞行时间和重力加速度获得箭矢下落高度；

所述处理器根据下落高度及目标距离，通过三角函数计算获得理论射击角，根据目标中心点高度与搭箭点高度之间的差值与目标距离比值计算获取弓箭的初始俯仰角误差，通过所述第二旋钮式电位器将初始俯仰角误差录入所述处理器中，由理论射击角减去初始俯仰角误差，从而获得弓箭最佳射击角；

所述加速度传感器用于获得弓箭不同握持位置的静态俯仰角，所述处理器计算最佳射击角与静态俯仰角之间的差值，若所得差值的绝对值≤最佳撒放角度判定值时，所述显示模块提示射箭者弓箭当前位置为最佳撒放角度。

进一步地，还包括提示模块，所述提示模块与所述处理器电连接，所述提示模块为蜂鸣器和/或震动电机，所述蜂鸣器通过声音对射箭者进行最佳撒放角度的提醒，所述震动电机通过震动对射箭者进行最佳撒放角度的提醒。

进一步地，所述加速度传感器还用于获得弓箭的静态横滚角，通过卡尔曼滤波，对射箭者的人体抖动进行消除，从而确保射箭者的持弓姿态。

进一步地，还包括激光发射器，所述激光发射器用于指向着箭点。

进一步地，还包括高分辨率舵机，根据射击角度转换的脉冲，通过驱动所述高分辨率舵机旋转特定角度，使所述激光发射器指向着箭点。

进一步地，所述最佳撒放角度判定值为0.1°。

进一步地，所述激光测距模块包括激光测距接收端和激光测距发射端，所述激光测距接收端和所述激光测距发射端并列设置且位于弓箭上正对射箭者拉弦手指的一侧。

进一步地，所述显示模块为0.96寸的OLED显示屏，所述显示模块设置在所述激光测距接收端和所述激光测距发射端的上方。

进一步地，所述第一旋钮式电位器以及所述第二旋钮式电位器的旋钮端均位于所述设备本体背离所述显示模块的一侧。

进一步地，所述设备本体的侧壁上设置有安装孔，所述设备本体通过所述安装孔安装在弓箭上。

本发明具有如下优点：通过本发明的一种弓箭辅助瞄准设备，相较于传统瞄准器的锁定瞄准高度，弓箭辅助瞄准设备可以提供不同拉距的最佳撒放俯仰角，提升弓箭的可玩性，增强弓箭爱好者、初学者的黏度，有助于让射箭初学者不需要经过大量训练即可取得不俗的射箭成绩，提升初学者对射箭的兴趣，提高射箭运动的普及率；相同营业面积下箭馆的经济效益更好，噪音小，对场地要求低，但由于射箭运动的特殊性，用户群体相对稀松，又很难将体验者转化为固定的客户群体，而通过本装置，能快速提升初学者的射箭水平，增加体验者到固定客户的转化率，提升创业者开设箭馆的成功率，保证了箭馆投资者回报的同时，也变向保证了箭馆会员的经济不受损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例提供的一种弓箭辅助瞄准设备的结构图。

图2为本发明一些实施例提供的一种弓箭辅助瞄准设备的结构图。

图3为本发明一些实施例提供的一种弓箭辅助瞄准设备的电路原理图。

图4为本发明一些实施例提供的一种弓箭辅助瞄准设备的装置正面结构图。

图5为本发明一些实施例提供的一种弓箭辅助瞄准设备的装置背面结构图。

图中：100、处理器，200、第一旋钮式电位器，300、第二旋钮式电位器，400、提示模块，410、蜂鸣器，420、震动电机，500、加速度传感器，600、显示模块，700、激光测距模块，710、激光测距接收端，720、激光测距发射端，800、安装孔。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本实施例的一种弓箭辅助瞄准设备，包括设备本体以及设置在其上的处理器100、第一旋钮式电位器200、第二旋钮式电位器300、加速度传感器500、显示模块600和激光测距模块700，第一旋钮式电位器200、第二旋钮式电位器300、加速度传感器500、显示模块600和激光测距模块700均与处理器100电连接。

激光测距模块700用于测量拉距，通过外置测速设备对弓箭射出的箭矢进行测速，获得弓箭的拉距和射速对应表并将其录入处理器100中，得到特定拉距对应的箭矢射速。

将弓箭到靶纸的目标距离通过第一旋钮式电位器200录入处理器100内，结合箭矢射速计算获得箭矢飞行时间，也就是说根据指定拉距得到箭矢速度，通过弓箭到靶纸的目标距离除以箭矢速度得到飞行时间，然后，通过飞行时间和重力加速度获得箭矢下落高度。

处理器100根据下落高度及目标距离，通过三角函数计算获得理论射击角，根据目标中心点高度与搭箭点高度之间的差值与目标距离比值计算获取弓箭的初始俯仰角误差，通过第二旋钮式电位器300将初始俯仰角误差录入处理器100中，由理论射击角减去初始俯仰角误差，从而获得弓箭最佳射击角；加速度传感器500用于获得弓箭不同握持位置的静态俯仰角，处理器100计算最佳射击角与静态俯仰角之间的差值，若所得差值的绝对值≤最佳撒放角度判定值时，显示模块600提示射箭者弓箭当前位置为最佳撒放角度。

在上述实施例中，设备本体通过螺丝固定在弓箭的弓把旁边，准备射箭并拉动弓弦时，拉弦的手指会遮挡设备本体内置的激光测距模块700发出的激光，即可测量设备本体与手指之间的距离，排除设备到弓弦静置的距离与手指厚度的误差即可获得拉距，对弓箭射出的箭矢进行测速的外部设备可以是激光式，即在弓手的初始点和靶纸处均设置激光发射线，通过弓手的初始点与靶纸之间的距离除以箭矢飞行的时间，从而获得箭矢的射速数据。

此外，在上述实施例中，射箭用的赛道距离是已知的，重力加速度为9.81m/s²。

在上述实施例中，每个人持弓的高度不同，不同场地靶纸黄心的高度也不同，会产生一个初始俯仰角误差，也就是说，将射箭者持弓的高度与靶纸黄心的高度之间的差值与射箭距离之间的比值即为初始俯仰角误差的正切函数值，从而计算得到初始俯仰角误差。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，还包括提示模块400，提示模块400与处理器100电连接，提示模块400为蜂鸣器410和/或震动电机420，蜂鸣器410通过声音对射箭者进行最佳撒放角度的提醒，震动电机420通过震动对射箭者进行最佳撒放角度的提醒，也就是说，在本实施例中，提示模块400可以只包含蜂鸣器410、只包含震动电机420或者同时包含蜂鸣器410以及震动电机420；另外，提示装置400还可以是LED彩灯，通过灯光的亮起进行最佳撒放角度的提醒。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，加速度传感器500还用于获得弓箭的静态横滚角，通过卡尔曼滤波，对射箭者的人体抖动进行消除，从而确保射箭者的持弓姿态。

在上述实施例中，具体的，设备本体内置加速度传感器500，根据X、Y、Z轴的加速度数值可计算出加速度向量，该向量在静止状态始终垂直于地面，根据X轴加速度数值与加速度向量的比值可得出箭矢与地面的夹角即俯仰角，根据Y轴加速度数值与加速度向量的比值可得出弓的横滚角，通过卡尔曼滤波，对人体抖动进行消除，尽可能贴近真实数据，横滚角主要确保射手的持弓姿态，俯仰角则用于参比最佳射击角。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，还包括激光发射器，激光发射器用于指向着箭点。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，还包括高分辨率舵机，根据射击角度转换的脉冲，通过驱动高分辨率舵机旋转特定角度，使激光发射器指向着箭点，更具科技感，也更为直观。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，最佳撒放角度判定值为0.1°，本领域技术人员应当知晓，最佳撒放角度判定值仅仅为其中一个优选的实施例，除此之外，最佳撒放角度判定值的任意变更均覆盖在本装置的保护范围内。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，激光测距模块700包括激光测距接收端710和激光测距发射端720，激光测距接收端710和激光测距发射端720并列设置且位于弓箭上正对射箭者拉弦手指的一侧。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，显示模块600为0.96寸的OLED显示屏，显示模块600设置在激光测距接收端710和激光测距发射端720的上方。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，第一旋钮式电位器200以及第二旋钮式电位器300的旋钮端均位于设备本体背离显示模块600的一侧，为提高旋转的精度，在第一旋钮式电位器200的旋扭端以及第二旋钮式电位器300的旋钮端的外侧壁上均设置有条纹状凸起，从而增大了调整的摩擦力，获得精准的调整数值，此外，在第一旋钮式电位器200的旋扭端以及第二旋钮式电位器300的旋钮端还设置有正反向的箭头指示，从而提示数值大小调整的不同方向。

在一些可选的实施例中的一种弓箭辅助瞄准设备，设备本体的侧壁上设置有安装孔800，设备本体通过安装孔800安装在弓箭上，例如采用螺钉或螺栓的固定方式，此外，还可以通过卡扣结构等形式进行固定。

上述实施例中的有益效果为：通过上述实施例的一种弓箭辅助瞄准设备，相较于传统瞄准器的锁定瞄准高度，弓箭辅助瞄准设备可以提供不同拉距的最佳撒放俯仰角，提升弓箭的可玩性，增强弓箭爱好者、初学者的黏度，有助于让射箭初学者不需要经过大量训练即可取得不俗的射箭成绩，提升初学者对射箭的兴趣，提高射箭运动的普及率；相同营业面积下箭馆的经济效益更好，噪音小，对场地要求低，但由于射箭运动的特殊性，用户群体相对稀松，又很难将体验者转化为固定的客户群体，而通过本装置，能快速提升初学者的射箭水平，增加体验者到固定客户的转化率，提升创业者开设箭馆的成功率，保证了箭馆投资者回报的同时，也变向保证了箭馆会员的经济不受损失。

本领域技术人员应当知晓的是，上述可选的实施例中的具体设置仅仅为本发明优选的实施例，并不用于限定本发明的保护范围。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

Claims

1.一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，包括设备本体以及设置在其上的处理器(100)、第一旋钮式电位器(200)、第二旋钮式电位器(300)、加速度传感器(500)、显示模块(600)和激光测距模块(700)，所述第一旋钮式电位器(200)、所述第二旋钮式电位器(300)、所述加速度传感器(500)、所述显示模块(600)和所述激光测距模块(700)均与所述处理器(100)电连接；

所述激光测距模块(700)用于测量拉距，通过外置测速设备对弓箭射出的箭矢进行测速，获得弓箭的拉距和射速对应表并将其录入所述处理器(100)中，得到特定拉距对应的箭矢射速；

将弓箭到靶纸的目标距离通过所述第一旋钮式电位器(200)录入所述处理器(100)内，结合箭矢射速计算获得箭矢飞行时间，通过飞行时间和重力加速度获得箭矢下落高度；

所述处理器(100)根据下落高度及目标距离，通过三角函数计算获得理论射击角，根据目标中心点高度与搭箭点高度之间的差值与目标距离比值计算获取弓箭的初始俯仰角误差，通过所述第二旋钮式电位器(300)将初始俯仰角误差录入所述处理器(100)中，由理论射击角减去初始俯仰角误差，从而获得弓箭最佳射击角；

所述加速度传感器(500)用于获得弓箭不同握持位置的静态俯仰角，所述处理器(100)计算最佳射击角与静态俯仰角之间的差值，若所得差值的绝对值≤最佳撒放角度判定值时，所述显示模块(600)提示射箭者弓箭当前位置为最佳撒放角度。

2.根据权利要求1所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，还包括提示模块(400)，所述提示模块(400)与所述处理器(100)电连接，所述提示模块(400)为蜂鸣器(410)和/或震动电机(420)，所述蜂鸣器(410)通过声音对射箭者进行最佳撒放角度的提醒，所述震动电机(420)通过震动对射箭者进行最佳撒放角度的提醒。

3.根据权利要求1所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，所述加速度传感器(500)还用于获得弓箭的静态横滚角，通过卡尔曼滤波，对射箭者的人体抖动进行消除，从而确保射箭者的持弓姿态。

4.根据权利要求1所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，还包括激光发射器，所述激光发射器用于指向着箭点。

5.根据权利要求4所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，还包括高分辨率舵机，根据射击角度转换的脉冲，通过驱动所述高分辨率舵机旋转特定角度，使所述激光发射器指向着箭点。

6.根据权利要求1所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，所述最佳撒放角度判定值为0.1°。

7.根据权利要求1所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，所述激光测距模块(700)包括激光测距接收端(710)和激光测距发射端(720)，所述激光测距接收端(710)和所述激光测距发射端(720)并列设置且位于弓箭上正对射箭者拉弦手指的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，所述显示模块(600)为0.96寸的OLED显示屏，所述显示模块(600)设置在所述激光测距接收端(710)和所述激光测距发射端(720)的上方。

9.根据权利要求8所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，所述第一旋钮式电位器(200)以及所述第二旋钮式电位器(300)的旋钮端均位于所述设备本体背离所述显示模块(600)的一侧。

10.根据权利要求1所述的一种弓箭辅助瞄准设备，其特征在于，所述设备本体的侧壁上设置有安装孔(800)，所述设备本体通过所述安装孔(800)安装在弓箭上。