CN114712845A - 一种智能玩具枪及智能玩具枪对战竞技系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施方式公开一种智能玩具枪及包括该智能玩具枪的对战竞技系统。该智能玩具枪包括玩具枪主体、处理器、摄像头传感器模块、激光测距传感器模块、定位传感器模块、电子三维罗盘传感器模块、存储器、信号收发器、扳机模块及触控屏模块，智能玩具枪主体上设有瞄准镜壳体，触控屏模块收容于瞄准镜壳体内后端，摄像头传感器模块收容于瞄准镜壳体内前端，摄像头传感器模块用于拍摄瞄准镜壳体的前方图像，触控屏模块用于显示摄像头传感器模块拍摄瞄准镜壳体的前方图像；处理器、激光测距传感器模块、定位传感器模块、电子三维罗盘传感器模块、存储器、信号收发器收容于智能玩具枪主体内。智能玩具枪为增强现实(Augmented Reality，AR)玩具枪。AR玩具枪能够将真实世界信息和虚拟世界信息综合在一起，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在AR玩具枪上，实施模拟仿真处理，叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。

Description

一种智能玩具枪及智能玩具枪对战竞技系统
技术领域
本申请实施方式涉及智能玩具枪设备技术领域，尤其涉及一种智能玩具枪及智能玩具枪对战竞技系统。
背景技术
现实当中玩家拿着玩具枪相互射击进行游戏，模仿军事对战游戏及警匪对战游戏等。现有的玩具枪存在以下缺点：常规的玩具枪类型发射子弹距离很短2-10米左右，子弹是实体打到人身上轻则有痛感重则皮肉青紫，子弹打中对方时不能显示伤害值，也无法判定胜负，给对战游戏胜负带来了争议；激光玩具枪类型以发射激光作为子弹射击其它玩家，激光玩具枪虽然激光在安全范围内但还是能给其它玩家造成眼睛不适的感受，进而影响人的眼部健康及游戏体验；AR、MR玩具枪类型是通过发射器、AR、MR可穿戴头盔显示及头盔辅助设备以摄像头捕捉画面进行虚拟现实对战游戏，此类型设备多，线束复杂，不仅会给玩家带来穿戴麻烦还有负重感强的缺点。上述类型均不能模拟子弹真实的弹道物理特性，也不能反馈子弹击中目标的真实感以及没有丰富的对战信息展现给第三方观摩。
发明内容
本申请提供一种智能玩具枪以及包括智能玩具枪对战竞技系统。该智能玩具枪通过摄像头传感器模块、激光测距传感器模块、定位传感器模块、电子三维罗盘传感器模块的传感感知数据构建人与物理交互的3D立体虚拟空间，因而解决了上述问题及提高了对战竞技的真实性和娱乐性。
第一方面，本申请提供一种智能玩具枪，该智能玩具枪包括智能玩具枪主体、摄像头传感器模块及触控屏模块，所述智能玩具枪主体上设有瞄准镜壳体，所述触控屏模块收容于所述瞄准镜壳体内后端，所述摄像头传感器模块收容于所述瞄准镜壳体内前端；所述摄像头传感器模块用于拍摄所述瞄准镜壳体的前方图像，所述触控屏模块用于显示所述摄像头传感器模块拍摄所述瞄准镜壳体的前方图像。
本申请方式中，智能玩具枪的摄像头传感器模块及触控屏模块能够相对设置于智能玩具枪的瞄准镜壳体进行拍摄目标图像及显示拍摄目标图像。当需要使用摄像头传感器模块以进行拍摄目标图像等工作时，通过触控屏模块显示给用户用于观察及识别目标，因而用户能够通过摄像头传感器模块拍摄目标图像显示在触控屏模块显示的目标图像进行是否射击判断。
一些实施方式中，所述智能玩具枪还包括处理器、摄像头传感器模块、激光测距传感器模块、定位传感器模块、电子三维罗盘传感器模块、存储器、信号收发器、扳机模块及触控屏模块均与处理器通信连接；所述信号收发器、所述激光测距传感器模块、所述定位传感器模块、所述存储器、所述处理器及所述电子三维罗盘传感器模块均收容于所述智能玩具枪主体内；
所述摄像头传感器模块用于拍摄所述瞄准镜壳体的前方图像；
所述触控屏模块用于显示所述摄像头传感器模块拍摄的所述前方图像，所述触控屏模块用于显示所述存储器存储的控制软件图像，所述触控屏模块用于用户触摸控制所述控制软件；
所述信号收发器用于智能玩具枪用户与其他智能玩具枪用户数据交换，所述信号收发器用于云服务器数据交换；
所述激光测距传感器模块用于测量所述智能玩具枪与目标之间的距离数据；
所述定位传感器模块用于定位所述智能玩具枪用户的定位数据；
所述存储器用于存储所述智能玩具枪的所述控制软件以及智能玩具枪用户与其它智能玩具枪用户的交换数据存储；
所述电子三维罗盘传感器模块用于所述智能玩具枪的射击方向的方位数据；
所述处理器用于处理所述摄像头传感器模块、所述激光测距传感器模块、所述定位传感器模块及所述电子三维罗盘传感器模块的感知数据，所述处理器用于响应所述触控屏模块用户操作指令，所述处理器用于所述信号收发器发送接收智能玩具枪用户与其他智能玩具枪用户的数据交换控制，所述处理器用于控制所述存储器数据存储与数据控制；
所述扳机模块用于响应所述智能玩具枪用户操作，所述扳机模块发送控制指令传输给所述处理器，所述处理器响应所述扳机模块控制指令，所述扳机模块用于所述智能玩具枪用户扣动扳机模块发射虚拟子弹。
第二方面，本申请还提供一种智能玩具枪对战竞技系统，包括控制软件、虚拟子弹弹道物理引擎软件、虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件，虚拟3D空间引擎软件及上述智能玩具枪。所述控制软件、所述虚拟子弹弹道物理引擎软件、所述虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件及所述虚拟3D空间引擎软件均存储在所述存储器中；
所述控制软件用于用户通过所述触控屏模块发出操作指令给所述控制软件，所述控制软件响应用户通过所述触控屏模块发出的操作指令，所述控制软件发出指令控制所述处理器，所述处理器响应所述控制软件发出的控制指令；
所述虚拟子弹弹道物理引擎软件用于模拟用户手持所述智能玩具枪发射的虚拟子弹的弹道轨迹；
所述虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件用于模拟虚拟子弹爆炸声音在不同位置的声音大小，用户因位置远近不同，所以带来的声音大小就不同；
所述虚拟3D空间引擎软件用于构建用户与用户之间的虚拟3D空间。
一些实施方式中，智能玩具枪对战竞技系统还包括无线网络，所述无线网络用于所述智能玩具枪与所述云服务器之间无线数据交换。
一些实施方式中，智能玩具枪对战竞技系统还包括云服务器，所述云服务器通过所述无线网络连接所述智能玩具枪用户与其他所述智能玩具枪用户无线数据交换，所述智能玩具枪用户的数据发送给经由所述无线网络至所述云服务器进行数据处理。
一些实施方式中，智能玩具枪对战竞技系统还包括数据库，所述数据库用于所述智能玩具枪数据及所述智能玩具枪用户数据的存储。
一些实施方式中，智能玩具枪对战竞技系统还包括智能玩具枪后台管理系统，所述智能玩具枪后台管理系统对所述智能玩具枪、所述智能玩具枪对战竞技系统、所述云服务器、所述数据库的技术支持和数据管理。
附图说明
图1为本申请一种实施方式的智能玩具枪的结构示意图；
图2为本申请一种实施方式的智能玩具枪对战竞技系统的结构示意图；
图3为本申请一种实施方式的用户与其它用户一同进行对战竞技游戏的结构示意图；
图4为本申请一种实施方式的智能玩具枪工作原理结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施方式中的附图对本申请实施方式进行描述。
请参阅图1，图1所示为本申请一种实施方式的智能玩具枪100的结构示意图。本实施方式中，智能玩具枪100为增强现实(Augmented Reality，AR)玩具枪。AR玩具枪能够将真实世界信息和虚拟世界信息综合在一起，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在AR玩具枪上，实施模拟仿真处理，叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。智能玩具枪100包括智能玩具枪主体102、摄像头传感器模块103、激光测距传感器模块101、定位传感器模块106、电子三维罗盘传感器模块107、处理器108、存储器109、信号收发器110、触控屏模块105及扳机模块111；智能玩具枪主体102上设有瞄准镜壳体104，触控屏模块105收容于瞄准镜壳体104内后端，摄像头传感器模块103收容于瞄准镜壳体104内前端，摄像头传感器模块103用于拍摄瞄准镜壳体104的前方图像，触控屏模块105用于显示摄像头传感器模块103拍摄的前方图像；智能玩具枪100的摄像头传感器模块103、激光测距传感器模块101、定位传感器模块106、电子三维罗盘传感器模块107、存储器109、信号收发器110及触控屏模块105均与处理器108通信连接；信号收发器110、所述激光测距传感器模块101、定位传感器模块106、存储器109、处理器108及所述电子三维罗盘传感器模块107均收容于智能玩具枪主体102内。当现场所有用户进入对战竞技场地时，现场所有用户手中的智能玩具枪100随即开始工作，定位传感器模块106实时定位每位用户实时对战竞技场地的位置数据，每位用户的位置数据通过信号收发器110传给并接收其它每位用户的位置数据进行位置数据交互，位置数据交互后形成一个虚拟实时位置图数据；电子三维罗盘传感器模块107用于用户手持智能玩具枪瞄准目标用户的方位，以此确认用户的智能玩具枪100射击方位数据；当用户举起手中的智能玩具枪100对准目标用户时，激光测距传感器模块101开始测量智能玩具枪100与目标用户距离，以此形成智能玩具枪100与目标用户之间的距离数据；当用户举起手中的智能玩具枪100对准目标用户时，摄像头传感器模块103拍摄目标用户图像，以此形成目标用户身体部位图像数据；当用户确定攻击目标用户时，随即扣动扳机模块111进行模拟子弹数据发射攻击目标用户，此时模拟子弹数据与射击方位数据、虚拟实时位置图数据、距离数据及目标用户身体部位图像数据一同传输给处理器108进行数据处理，上述数据经由处理器108处理后形成融合数据，融合数据判定用户发射的虚拟子弹是否击中目标用户、虚拟子弹射击目标用户身体那个部位、虚拟子弹射击那个用户，目标用户也同时通过融合数据判定攻击用户发射的虚拟子弹是否击中本用户、虚拟子弹射击本用户身体那个部位、是那个用户用虚拟子弹射击本用户。摄像头传感器模块103用于拍摄所述瞄准镜壳体104的前方图像；触控屏模块105用于显示摄像头传感器模块103拍摄的所述前方图像，触控屏模块105用于显示存储器109存储的控制软件画面，触控屏模块105用于用户触摸控制控制软件；信号收发器110用于用户与其他用户数据交换；激光测距传感器模块101用于测量智能玩具枪100与目标之间的距离；定位传感器模块106用于定位用户位置；存储器109用于存储智能玩具枪100的控制软件；电子三维罗盘传感器模块107用于智能玩具枪100的指向方位；处理器108用于处理摄像头传感器模块103、激光测距传感器模块101、定位传感器模块106及电子三维罗盘传感器模块107的感知数据，处理器108用于响应触控屏模块105用户操作指令，处理器108用于信号收发器110用于用户与其他用户数据交换控制，处理器108用于控制存储器109数据存储与数据删除；扳机模块111与处理器108通信连接，扳机开关111响应用户操作，扳机开关111发送控制指令传输给处理器108，处理器108响应扳机开关111控制指令，扳机开关111用于智能玩具枪100用户扣动扳机模块发射虚拟子弹。
请参阅图2，图2所示为本申请一种实施方式的智能玩具枪对战竞技系统的结构示意图。本实施方式中，智能玩具枪对战竞技系统200，包括控制软件207、虚拟子弹弹道物理引擎软件206、虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件209，虚拟3D空间引擎软件208及上述智能玩具枪205。控制软件207、所述虚拟子弹弹道物理引擎软件206、所述虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件209及所述虚拟3D空间引擎软件208存储在存储器109中。当用户使用智能玩具枪205进行对战竞技时，用户通过触控屏模块105发出操作指令控制给控制软件207，控制软件207响应用户通过触控屏模块105发出控制指令，控制软件207发出用户指令控制处理器108，处理器108响应控制软件207发出的控制指令；当用户用智能玩具枪100发射虚拟子弹时，虚拟子弹弹道物理引擎软件206经激光测距传感器模块101测量智能玩具枪205与目标用户距离后进行虚拟子弹弹道模拟；当用户用智能玩具枪205发射虚拟子弹时，虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件209根据定位传感器模块106定位其它用户位置并由处理器108计算出每位用户不同的虚拟子弹爆炸声音数据，随即每位用户收到不同的声音大小；当用户与其它用户一同进行对战竞技时，虚拟3D空间引擎软件208通过激光测距传感器模块101测量用户手持智能玩具枪205与目标用户距离数据、定位传感器模块106定位每位用户位置数据、电子三维罗盘传感器模块107感知智能玩具枪205射击方位数据建立一个虚拟的3D空间，智能玩具枪，智能玩具枪对战竞技系统200还包括无线网络204，无线网络204用于智能玩具枪205与云服务器202之间无线数据交换，智能玩具枪对战竞技系统200还包括云服务器202，云服务器202用于智能玩具枪205用户与用户之间进行数据处理服务，云服务器202通过无线网络204连接用户与用户在一个系统内进行对战竞技，通过多个智能玩具枪205的数据发送给经由所述无线网络204至云服务器202进行数据处理，智能玩具枪对战竞技系统200还包括数据库201，数据库201用于智能玩具枪205数据存储，智能玩具枪对战竞技系统200还包括智能玩具枪后台管理系统203，智能玩具枪后台管理系统203对智能玩具枪205、智能玩具枪对战竞技系统200、无线网络204、云服务器202、数据库201的技术支持与数据管理；控制软件207通信连接智能玩具枪205，智能玩具枪205通信连接无线网络204，无线网络204通信连接云服务器202，云服务器202通信连接数据库201及智能玩具枪后台管理系统203。
请参阅图3，图3所示为本申请一种实施方式的用户与其它用户一同进行对战竞技游戏的结构示意图。云服务器302用于服务智能玩具枪用户一304、智能玩具枪用户二307、智能玩具枪用户三306进行对战竞技游戏，智能玩具枪用户一304、智能玩具枪用户二307、智能玩具枪用户三306的数据由无线网络305上传至云服务器302进行数据处理，数据库用于预存数据共享给智能玩具枪用户一304、智能玩具枪用户二307、智能玩具枪用户三306进行使用，智能玩具枪后台管理系统用于智能玩具枪用户一304、智能玩具枪用户二307、智能玩具枪用户三306管理。用户与其它用户通过手持智能玩具枪100及智能玩具枪对战竞技系统200进行对战竞技游戏。
请参阅图4，图4所示为本申请一种实施方式的智能玩具枪工作原理结构示意图。摄像头传感器模块403的拍摄图像数据、激光测距传感器模块404的距离数据、定位传感器模块405的定位数据、电子三维罗盘传感器模块406的方位数据、存储器407存储的智能玩具枪对战竞技系统200数据、触控屏模块408的显示数据、扳机模块409的发射数据的数据均传输给处理器402进行数据处理，处理器402均控制摄像头传感器模块403、激光测距传感器模块404、定位传感器模块405、电子三维罗盘传感器模块406、存储器407、触控屏模块408、扳机模块409；处理器402处理的数据由信号收发器401发出，信号收发器401接收反馈数据与控制指令。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种智能玩具枪，其特征在于，包括智能玩具枪主体、摄像头传感器模块、激光测距传感器模块、定位传感器模块、电子三维罗盘传感器模块、处理器、存储器、信号收发器、触控屏模块及扳机模块，所述智能玩具枪主体上设有瞄准镜壳体，所述触控屏模块收容于所述瞄准镜壳体内后端，所述摄像头传感器模块收容于所述瞄准镜壳体内前端，所述信号收发器、所述激光测距传感器模块、所述定位传感器模块、所述存储器、所述处理器及所述电子三维罗盘传感器模块均收容于所述智能玩具枪主体内；
所述摄像头传感器模块、所述激光测距传感器模块、所述定位传感器模块、所述存储器、所述电子三维罗盘传感器模块、所述信号收发器、所述触控屏模块及所述扳机模块均与所述处理器通信连接；
所述摄像头传感器模块用于拍摄所述瞄准镜壳体的前方图像；
所述激光测距传感器模块用于测量所述智能玩具枪与目标之间的距离数据；
所述定位传感器模块用于定位所述智能玩具枪用户定位数据；
所述存储器用于存储所述智能玩具枪的所述控制软件以及智能玩具枪用户与其它智能玩具枪用户交换的数据存储；
所述电子三维罗盘传感器模块用于所述智能玩具枪的射击方向的方位数据；
所述信号收发器用于智能玩具枪用户与其他智能玩具枪用户数据交换，所述信号收发器用于云服务器数据交换；
所述触控屏模块用于显示所述摄像头传感器模块拍摄的所述前方图像，所述触控屏模块用于显示所述存储器存储的控制软件图像，所述触控屏模块用于用户触摸控制所述控制软件；
所述扳机模块响应所述智能玩具枪用户操作，所述扳机模块发送控制指令传输给所述处理器，所述处理器响应所述扳机模块控制指令，所述扳机模块用于所述智能玩具枪用户扣动扳机模块发射虚拟子弹；
所述处理器用于处理所述摄像头传感器模块、所述激光测距传感器模块、所述定位传感器模块及所述电子三维罗盘传感器模块的感知数据，所述处理器用于响应所述触控屏模块用户操作指令，所述处理器用于所述信号收发器发送接收智能玩具枪用户与其他智能玩具枪用户的数据交换控制，所述处理器用于控制所述存储器数据存储与数据控制。
2.一种智能玩具枪对战竞技系统，其特征在于，包括控制软件、虚拟子弹弹道物理引擎软件、虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件，虚拟3D空间引擎软件及所述智能玩具枪；
所述控制软件、所述虚拟子弹弹道物理引擎软件、所述虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件及所述虚拟3D空间引擎软件均存储在所述存储器中；
所述控制软件用于用户通过所述触控屏模块发出操作指令控制所述控制软件，所述控制软件响应用户通过所述触控屏模块发出的控制指令，所述控制软件发出指令控制所述处理器，所述处理器响应所述控制软件发出的控制指令；
所述虚拟子弹弹道物理引擎软件用于模拟用户手持所述智能玩具枪发射的虚拟子弹的弹道轨迹；
所述虚拟子弹爆炸声音物理引擎软件用于模拟虚拟子弹爆炸声音在不同位置的声音大小，用户因位置远近不同，所以带来的声音就不同；
所述虚拟3D空间引擎软件用于构建用户与用户之间的虚拟3D空间。
3.根据权利要求2所述的智能玩具枪对战竞技系统，其特征在于，所述智能玩具枪对战竞技系统还包括所述无线网络，所述无线网络用于所述智能玩具枪与所述云服务器之间无线数据交换。
4.根据权利要求2所述的智能玩具枪对战竞技系统，其特征在于，所述智能玩具枪对战竞技系统还包括所述云服务器，所述云服务器用于所述云服务器用于智能玩具枪用户与其他用户之间进行数据处理服务，所述云服务器通过所述无线网络连接用户与其他用户在一个系统内，通过多个所述智能玩具枪用户的数据发送给经由所述无线网络至所述云服务器进行数
据处理。
5.根据权利要求2所述的智能玩具枪对战竞技系统，其特征在于，所述智能玩具枪对战竞技系统还包括数据库，该数据库用于所述智能玩具枪数据及所述智能玩具枪用户数据的存储。
6.根据权利要求2所述的智能玩具枪对战竞技系统，其特征在于，所述智能玩具枪对战竞技系统还包括所述智能玩具枪后台管理系统，所述智能玩具枪后台管理系统对所述智能玩具枪、所述智能玩具枪对战竞技系统、所述无线网络、所述云服务器、所述数据库的技术支持和数据管理。
7.根据权利要求1-6所述的智能玩具枪及智能玩具枪对战竞技系统，其特征在于，用户与其它用户通过手持所述智能玩具枪及所述智能玩具枪对战竞技系统进行对战竞技游戏。
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