CN208852381U - 一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统 - Google Patents

Abstract

一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，属于无人机技术和电子技术领域。无人机和地面车辆都装有可遥控的FPV云台，该云台上安装有攻击信号发射装置、数码相机、报警器及发烟装置。FPV云台及攻击信号发射装置与独立的无线电遥控指令接收机相连，该接收机受独立的无线电遥控器控制，独立的无线电遥控器供玩家操纵；无人机和地面车辆上都安装有信号接收装置，可接收对方的攻击信号，收到信号后，触发报警器报警、发烟器冒烟。无人机的飞行由地面站写入飞行控制器的程序控制或由专业飞手遥控。由于参与娱乐活动的玩家只能使用独立的遥控器控制FPV云台转动和发射信号及地面车辆的运动，并不参与无人机的飞行过程控制，无人机的飞行过程安全可靠。

Description

一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统

技术领域

本实用新型涉及一种消费级无人机射击娱乐系统，属无人机技术及电子技术领域。

背景技术

中国实用新型专利公布了专利名称为：《一种适用于游乐场的无人机》，专利号：201721890819.5、该无人机的可遥控的FPV云台上安装有玩具枪，玩家可以用一个独立的遥控器操纵对地面目标进行瞄准和射击，而无人机自主飞行或由专业飞手遥控飞行；另外是目前流行的真人CS游戏，由两组人员各自持有激光枪在规定的区域内进行对抗射击。激光枪由小功率激光二极管发射激光，参与人员佩戴激光防护眼镜，参与人员穿戴在不同部位装有光电接收传感器的头盔和服装，这些光电传感器与控制电路连接，收到激光枪的激光信号后控制电路将触发头盔或服装上的发烟装置发烟，以显示被对方击中。由于激光对人眼有一定伤害作用，参与对抗游戏的人员必须佩带防护眼镜，不方便；另一方面，如果将激光枪装在无人机上，由于从无人机上观察地面目标(通过FPV设备)看上去很小，瞄不准，打不着。

发明内容

为了克服现有技术的不足，增添此类游戏的新颖性和趣味性和开展无人机、电子技术的科普活动，本实用新型提供了一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，不仅适合大众娱乐，还可以将对抗射击装置方便地安装在现有的无人机和遥控车辆上，使得拥有无人机和遥控车的消费者很容易实现无人机地空对抗射击游戏的活动，且飞行活动、射击活动安全，有趣。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，无人机上装有可遥控的FPV摄像机云台，FPV摄像机云台上安装有数码相机，而且FPV摄像机云台上还安装有机载攻击信号发射装置，机载攻击信号发射装置的控制端与机载单片机的I/O口相连，攻击信号的发射受机载单片机的控制；在无人机上还装有多个接收地面攻击信号的装置，这些装置的输出分别与机载单片机的I/O口连接；在无人机上还装有报警器和发烟装置，报警器和发烟装置的控制端也连接到机载单片机的I/O口上；FPV摄像机云台上的数码相机配有拍照遥控器和AV输出接口或HDMI输出接口，所述的拍照遥控器安装在FPV摄像机云台上或机身上，其遥控按键能被一个微型舵机的摇臂按下；所述的AV输出接口或HDMI输出接口连接机载图传发射机，而对应的地面图传接收机连接显示器；机载单片机的I/O口、FPV摄像机云台的舵机及微型舵机分别连接到一个独立的遥控接收机的对应遥控通道上，其中控制机载攻击信号发射的遥控通道同时连接一个机载单片机I/O口和控制拍照的微型舵机；FPV摄像机云台上还配有电池；独立的遥控接收机受对应的独立遥控器控制；无人机的飞行控制由无人机地面站写入无人机飞行控制器的程序控制或由专业飞手用无人机控制飞行的遥控器控制；与无人机进行射击对抗的地面装置是可遥控行走或自主行走的车辆，该车辆装有可遥控的FPV摄像机云台，FPV 摄像机云台上安装有数码相机和车载对空攻击信号发射装置，车载对空攻击信号发射装置的控制端连接到车载单片机的I/O口上，发射对空攻击信号受车载单片机控制；地面车辆上还装有多个接收天空攻击信号的装置，这些装置的输出分别与车载单片机的I/O口连接；车身上还装有报警器和发烟装置，报警器和发烟装置的控制端也连接到车载单片机的I/O口上；FPV摄像机云台上的数码相机配有拍照遥控器和AV输出接口或HDMT输出接口，所述的拍照遥控器安装在FPV摄像机云台上或车身上，其遥控按键能被一个微型舵机的摇臂按下；所述的AV输出接口或HDMI输出接口连接车载图传发射机，对应的地面图传接收机连接显示器；车载单片机的I/O口、FPV摄像机云台的舵机及微型舵机分别连接到遥控车辆行走的遥控接收机的对应遥控通道上，其中控制车载攻击信号发射的遥控通道同时连接一个车载单片机I/O口和控制拍照的微型舵机；该遥控接收机受对应的车辆遥控器控制；车辆的行走控制系统还可以连接自动驾驶控制器，自动驾驶控制器由电脑写入其行驶轨迹。

优选地，所述的机载攻击信号发射装置和车载攻击信号发射装置采用超声波发射装置；所述的无人机接收地面攻击信号的装置和地面车辆接收天空攻击信号的装置采用超声波接收装置。

进一步，上述的超声波发射装置采用晶体三极管和变压器及超声波能量转换头构成的电路；所述的超声波接收装置采用超声波能量转换头、选频放大器及检波电路构成的电路或采用市售的超声波接收集成电路。

优选地，所述的超声波接收装置的超声波能量转换头安装时，其端面与无人机的垂线分别成45至60度夹角；所述的超声波接收装置的超声波能量转换头安装时，其端面与车辆的垂线分别成-45至-60度夹角。

优选地，所述的自动驾驶控制器采用无人机开源飞行控制器，并由电脑刷写车辆控制固件后，再编写车辆的行走轨迹。

本实用新型的有益效果是：由于参与娱乐活动的玩家只能使用独立的遥控器控制FPV云台转动、机载攻击信号发射装置发射信号，并不参与无人机的飞行状态和飞行过程的控制，无人机的飞行状态和飞行过程完全依靠地面站写入无人机飞行控制器的飞行程序自主飞行或由专业飞手遥控飞行，飞行过程安全可靠；而游客只需要集中精力用独立的遥控器遥控FPV云台搜索地面目标和遥控机载攻击信号发射装置从空中射击地面目标，操作简单，即便从未接触过无人机的大人或孩子均可轻松上手；而地空对抗游戏更增加了游戏的趣味性。特别是机载攻击信号发射装置和车载对空攻击信号发射装置采用超声波信号，超声波信号发射装置散射角大，更容易操纵击中目标。由于超声波信号对人没有伤害，也不需要防护用具，玩起来更轻松，自如。

附图说明

图1是本实用新型无人机和地面车辆的视图。

图中0.是无人机，10.是机载可遥控的FPV摄像机云台，20.是地面车辆， 30.是车载可遥控的FPV摄像机云台。

图2是本实用新型无人机机载可遥控的FPV摄像机云台的视图。

图中1.减震床，2.独立遥控接收机，3.云台俯仰舵机，4.云台水平旋转舵机，5.数码相机，6.拍照遥控器，7.微型舵机，8.遥控器拍照按键，9. 遥控器录像按键，11.微型舵机的摇臂，12.机载攻击信号发射装置，13.接收地面攻击信号的装置，14.电池，15.发烟装置，16.AV输出接口，17.HDMI 输出接口。

图3是本实用新型地面车辆车载可遥控的FPV摄像机云台的视图。

图中21.减震床，22.独立遥控接收机，23.云台俯仰舵机，24.云台水平旋转舵机，25.数码相机，26.拍照遥控器，27.微型舵机，28.遥控器拍照按键，29.遥控器录像按键，31.微型舵机的摇臂，32.车载攻击信号发射装置，33.接收空中攻击信号的装置，35.发烟装置，36.报警器。

图4A是本实用新型无人机游戏控制系统的框图。

图中2.独立遥控接收机，3.云台俯仰舵机，4.云台水平旋转舵机，5.数码相机，6.数码相机的遥控器，7.微型舵机，12.机载攻击信号发射装置， 13.接收地面攻击信号的装置，14.电池，15.发烟装置，18.机载单片机，19. 报警器，41.独立遥控器，42.地面图传接收机，43.显示器，44.机载图传发射机。

图4B是本实用新型无人机飞行控制系统的框图。

图中51.无人机飞行控制遥控器，52.无人机飞行控制接收机，53.无人机飞行控制器，54.无人机数传，55.无人机电调，56.无人机螺旋桨电机。

图5是本实用新型地面车辆控制系统框图。

图中22.独立遥控接收机，23.云台俯仰舵机，24.云台水平旋转舵机， 25.数码相机，26.拍照遥控器，27.微型舵机，32.车载攻击信号发射装置， 33.接收空中攻击信号的装置，34.车辆右行走电机驱动器，35.发烟装置， 36.报警器，37.车辆左行走电机驱动器，38.车载单片机，39.车辆右行走电机，40.车辆左行走电机，61.车辆遥控器，62.图传接收机，63.显示屏，64. 车载图传发射机。

图6是本实用新型地面车辆采用自主行走控制的系统框图。

图中22.独立遥控接收机，23.云台俯仰舵机，24.云台水平旋转舵机，25. 数码相机，26.拍照遥控器，27.微型舵机，32.车载攻击信号发射装置，33.接收空中攻击信号的装置，34.车辆右行走电机驱动器，35.发烟装置，36.报警器， 37.车辆左行走电机驱动器，38.车载单片机，39.车辆右行走电机，40.车辆左行走电机，61.车辆遥控器，62.图传接收机，63.显示屏，64.车载图传发射机， 65.地面站，66.车载数传，67.车辆控制器，68.电池，69.地面站数传。

图7A是是本实用新型攻击信号发射装置实施例的电路图。

图7B是是本实用新型接收攻击信号装置实施例的电路图。

具体实施方式

图1至图7是一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统的实施例，图1 中，无人机(0)上装有可遥控的FPV摄像机云台(10)，地面车辆(20)上装有可遥控的FPV云台(30)，用螺钉可分别将减震床(1)、(21)安装在无人机 (0)上和地面车辆(20)上，参见图2，FPV摄像机云台(10)上安装有数码相机(5)，而且FPV摄像机云台(10)上还安装有机载攻击信号发射装置(12)，机载攻击信号发射装置(12)的控制端与机载单片机(18)的I/O口相连，参见图4A；攻击信号的发射受机载单片机(18)的控制；在无人机(0)上还可以装有多个接收地面攻击信号的装置(13)，本例是将这些装置(13)安装在FPV 云台(10)上，这样可以整体安装或拆卸，便于已有无人机的消费者自行安装。所述的多个接收地面攻击信号的装置(13)，分别安装在FPV云台(10)的不同方位上，且安装时，端面与无人机(0)的垂线呈一定夹角，本例采用30至60 度夹角。所述的多个接收地面攻击信号的装置(13)的输出分别与机载单片机(18)的I/O口连接，可以对来自多个方向的攻击信号做出反应；在无人机上还装有报警器(19)和发烟装置(15)，报警器(19)和发烟装置(15)的控制端也连接到机载单片机(18)的I/O口上，在机载单片机(18)收到接收地面攻击信号的装置(13)的信号后启动发烟装置(15)和报警器(19)，发烟装置 (15)可以是单发，也可以是多发，可以顺序发烟，也可以齐发，由机载单片机(18)里的程序决定。FPV摄像机云台(10)上的数码相机(5)配有拍照遥控器(6)和AV输出接口(16)或HDMI输出接口(17)，由于所述的遥控器(6) 的有效距离短，因此只可以安装在机身上，本例是安装在FPV云台上，也是为了安装和拆卸方便。所述的拍照遥控器(6)的拍照按键(8)和录像按键(9) 能被一个微型舵机(7)的摇臂(11)分别按下，以遥控拍照或录像；所述的AV 输出接口或HDMI输出接口连接机载图传发射机(44)，对应的地面图传接收机 (42)连接显示器(43)，完成FPV显示功能，显示器(43)可以用FPV眼镜代替；机载单片机(18)的I/O口、FPV摄像机云台的舵机(3)、(4)及微型舵机 (7)分别连接到一个独立的遥控接收机(2)的对应遥控通道上，其中控制机载攻击信号发射的遥控通道同时连接到机载单片机(18)的I/O口和控制拍照的微型舵机(7)上，这样在发射攻击信号时就可将战况拍摄下来；FPV摄像机云台(10)上还配有电池(14)，为FPV摄像机云台(10)上的设备供电；独立的遥控接收机(2)受对应的独立遥控器(41)控制；而无人机(0)的飞行控制由无人机地面站(58)将飞行控制程序写入飞行控制器(53)或由专业飞手用无人机控制飞行的遥控器(51)进行控制；与无人机(0)进行射击对抗的地面装置是可遥控行走或自主行走的车辆(20)，车辆(20)装有可遥控的FPV摄像机云台(30)，FPV摄像机云台(30)上安装有数码相机(25)和车载对空攻击信号发射装置(32)，车载对空攻击信号发射装置(32)的控制端连接到车载单片机(38)的I/O口上，参见图5，发射对空攻击信号受车载单片机(38)控制；地面车辆(20)上还装有多个接收天空攻击信号的装置(33)，多个接收空中攻击信号的装置(33)，分别安装在FPV云台的不同的方位上，且安装时，端面与车辆(20)的垂线呈一定夹角，本例采用-30至-60度夹角。所述多个接收空中攻击信号的装置(33)的输出分别与车载单片机(38)的I/O口连接；车身(20)上还装有报警器(35)和发烟装置(36)，报警器(35)和发烟装置(36) 的控制端也连接到车载单片机(38)的I/O口上；FPV摄像机云台(30)上的数码相机(25)配有拍照遥控器(26)和AV输出接口或HDMI输出接口，所述的拍照遥控器(26)可以安装在车身(20)上，本例将遥控器(26)安装在FPV 云台上，便于整体安装和拆卸，即便于消费者可以将FPV云台整体安装在现有的遥控车上。所述的拍照遥控器(26)的拍照按键(28)和录像按键(29)能分别被微型舵机(27)的摇臂按下，以遥控拍照或录像；所述的AV输出接口或 HDMI输出接口连接车载图传发射机(64)，对应的地面图传接收机(62)连接显示器(63)，完成FPV功能，显示器(63)也可以用FPV眼镜代替；车载单片机 (38)的I/O口、FPV摄像机云台(30)的舵机(23)、(24)及微型舵机(27) 分别连接到遥控车辆行走的遥控接收机(22)的对应的遥控通道上，其中控制车载攻击信号发射的遥控通道同时连接车载单片机(38)的I/O口和控制拍照的微型舵机(27)，这样在发射攻击信号时就可将战况拍摄下来；FPV摄像机云台(30)上还配有电池(68)，为FPV摄像机云台(30)上的设备供电；该遥控接收机(22)受对应的车辆遥控器(61)控制；车辆的行走控制系统还可以连接自动驾驶控制器(67)，参见图6，自动驾驶控制器(67)由电脑写入车辆的行驶轨迹。

优选地，所述的机载攻击信号发射装置(12)和车载攻击信号发射装置(32) 采用超声波发射装置；所述的无人机接收地面攻击信号的装置(13)和地面车辆接收天空攻击信号的装置(33)采用超声波接收装置。

进一步，上述的超声波发射装置采用晶体三极管和变压器及超声波能量转换头构成的电路，参见图7A，图中的超声波能量转换头采用网购的40KHz的超声波发射头；变压器采用网购的超声波中周；所述的超声波接收装置采用超声波能量转换头、选频放大器及检波电路构成的电路，参见图7B，图中超声波能量转换头采用网购的40KHz的超声波接收头，选频放大器及检波电路采用经典LC 谐振放大电路和检波电路，LC谐振放大电路中的中心频率为40KHz；所述选频放大器及检波电路也可以选用市售的超声波接收集成电路，如CX20106A。

优选地，所述的自动驾驶控制器(67)采用无人机开源飞行控制器，本例采用市售的AMP飞行控制器，并由电脑刷写车辆控制固件后，再编写车辆的行走轨迹。

Claims (5)

1.一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，无人机上装有可遥控的FPV摄像机云台，FPV摄像机云台上安装有数码相机，其特征在于：FPV摄像机云台上还安装有机载攻击信号发射装置，机载攻击信号发射装置的控制端与机载单片机的I/O口相连，攻击信号的发射受机载单片机的控制；在无人机上还装有多个接收地面攻击信号的装置，这些装置的输出分别与机载单片机的I/O口连接；在无人机上或FPV摄像机云台上还装有报警器和发烟装置，报警器和发烟装置的控制端也连接到机载单片机的I/O口上；FPV摄像机云台上的数码相机配有拍照遥控器和AV输出接口或HDMI输出接口，所述的拍照遥控器安装在FPV摄像机云台上或机身上，其遥控按键能被一个微型舵机的摇臂按下；所述的AV输出接口或HDMI输出接口连接机载图传发射机，对应的地面图传接收机连接显示器；机载单片机的I/O口、FPV摄像机云台的舵机及微型舵机分别连接到一个独立的遥控接收机的对应遥控通道上，其中控制机载攻击信号发射的遥控通道同时连接机载单片机I/O口和控制拍照的微型舵机；FPV摄像机云台上还配有电池；独立的遥控接收机受对应的独立遥控器控制；而无人机的飞行控制由无人机地面站写入无人机飞行控制器的程序控制或由专业飞手用无人机控制飞行的遥控器控制；与无人机进行射击对抗的地面装置是可遥控行走或自主行走的车辆，该车辆装有可遥控的FPV摄像机云台，FPV摄像机云台上安装有数码相机和车载对空攻击信号发射装置，车载对空攻击信号发射装置的控制端连接到车载单片机的I/O口上，发射对空攻击信号受车载单片机控制；地面车辆上还装有多个接收天空攻击信号的装置，这些装置的输出分别与车载单片机的I/O口连接；车身上还装有报警器和发烟装置，报警器和发烟装置的控制端也连接到车载单片机的I/O口上；FPV摄像机云台上的数码相机配有遥控拍照的遥控器和AV输出接口或HDMI输出接口，所述的遥控拍照的遥控器安装在FPV摄像机云台上或车身上，其遥控按键能被一个微型舵机的摇臂按下；所述的AV输出接口或HDMI输出接口连接车载图传发射机，对应的地面图传接收机连接显示器；车载单片机的I/O口、FPV摄像机云台的舵机及微型舵机分别连接到遥控车辆行走的遥控接收机的对应的遥控通道上，其中控制车载攻击信号发射的遥控通道同时连接一个车载单片机I/O口和控制拍照的微型舵机；该遥控接收机受对应的车辆遥控器控制；车辆的行走控制系统还可以连接自动驾驶控制器，自动驾驶控制器由电脑写入其行驶轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，其特征在于：所述的机载攻击信号发射装置和车载攻击信号发射装置采用超声波发射装置；所述的无人机接收地面攻击信号的装置和地面车辆接收天空攻击信号的装置采用超声波接收装置。

3.根据权利要求2所述的一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，其特征在于：所述的超声波发射装置采用晶体三极管和变压器及超声波能量转换头构成的电路；所述的超声波接收装置采用超声波能量转换头、选频放大器及检波电路构成的电路。

4.根据权利要求1所述的一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，其特征在于：所述的自动驾驶控制器采用无人机开源飞行控制器，写入车辆控制固件，再由地面站写入行走轨迹。

5.根据权利要求3所述的一种无人机与地面车辆对抗射击的游戏系统，其特征在于：所述的超声波接收装置的能量转换头安装时，其端面与无人机的垂线分别成45至60度夹角；所述的超声波接收装置的超声波能量转换头安装时，其端面与车辆的垂线分别成-45至-60度夹角。