CN217900622U - 一种激光模拟射击装置及激光模拟射击器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光模拟射击装置及激光模拟射击器，涉及模拟射击技术领域，解决了现有激光模拟射击器在射击训练时体验较差的问题，本实用新型通过快慢机切换模块产生切换信息，通过套筒位置感应模块确定套筒的位移距离信息，处理器根据位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号，来控制电磁驱动组件产生可具备磁场强度的加速磁场来推动铁芯上的套筒进行前后方向的快速运动，从而接近真实枪械产生的后坐力，从而提升射击训练真实性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟射击技术领域，更具体地说，它涉及一种激光模拟射击装置及激光模拟射击器。
背景技术
激光模拟射击器通过激光发射实现和激光接收实现训练练习或体验，但这种射击体验与实际武器射击时的感受差别较大，没有声音和射击时的强烈快速的振动体验，训练效果无法得到保证。
为了提高射击的体验效果，目前有采用电机驱动产生振动、压缩气体快速释放推动机武器套筒移动产生振动的方法模拟武器后坐力。通过电机转动带动偏心论发生的震动与武器套筒前后运动生产的后坐力差别较大，且电机转速过高时体积会较大，影响安装，转速过低会造成后坐延迟，影响体验效果。通过压缩气体快速释放推动武器套筒移动产生后坐力时，需要较高压力的压缩气体，由于激光模拟射击器的气体存储空间有限，加之高压气体存储和释放都要求很高的气密性，在有限的空间内实现较为困难，特别是更换气体储存罐较繁琐，气体释放存在较大的延时性，激光因气体释放产生的动触发激光发射击，与实弹射击相比存在较大的时间差，使瞄准与射击间的关系与真实情况存在较大的差异，影响了射击体验。
实用新型内容
为了解决上述现有激光模拟射击器在射击训练时体验较差的问题，本实用新型的目的在于提供了一种激光模拟射击装置及激光模拟射击器，本实用新型的一种激光模拟射击装置方面，通过快慢机切换模块产生切换信息，通过套筒位置感应模块确定套筒的位移距离信息，处理器根据位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号，来控制电磁驱动组件产生可具备磁场强度的加速磁场来推动铁芯上的套筒进行前后方向的快速运动，从而接近真实枪械产生的后坐力，从而提升射击训练真实性。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
第一方面，本申请提供了一种激光模拟射击装置，包括激光发射驱动模块、快慢机切换模块、套筒位置感应模块、电磁驱动模块和处理器，所述处理器分别与所述激光发射驱动模块、快慢机切换模块、电磁驱动组件电连接；其中，
所述处理器与所述激光发射驱动模块电连接，用于在产生触发信号时控制所述激光发射驱动模块生成带编码的激光脉冲；
所述处理器与所述快慢机切换模块电连接，用于将射击器的单发模式切换为连发模式，或将射击器的连发模式切换为单发模式，并产生切换信息发送给处理器；
所述处理器与所述套筒位置感应模块电连接，用于确定套筒的位移距离信息，并将位移距离信息发送给处理器；
所述处理器与所述电磁驱动组件电连接，所述处理器根据位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号控制电磁驱动组件形成加速磁场，使射击器的套筒在铁芯的带动下向前后运动，实现后坐力模拟。
在一种实施方案中，所述激光发射驱动模块包括恒流源电路、驱动电路和激光管；
所述恒流源电路的多个输出端与所述激光管的1端口连接；
所述驱动电路包括3.3V的电源输入、电阻R18和二极管D4，其中，3.3V的电源输入、电阻R18和二极管D4的阳极依次串联连接，二极管D4的阴极与所述激光管的2端口连接。
在一种实施方案中，所述快慢机切换模块包括单发切换电路和连发切换电路；
所述连发切换电路包括第一霍尔传感器、电容C4、电容C6、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R9；其中，第一霍尔传感器的1端口、电容C4、电阻R4和电阻R5并联在一个3.3V的直流电压上；电阻R8的一端分别与第一霍尔传感器的2端口和电阻R4连接，另一端与电阻R5和电阻R9的连接；电容C4与第一霍尔传感器的3端口和电容C6连接后接地，电容C6与电阻R9连接；
所述单发切换电路包括第二霍尔传感器、电容C1、电容C13、电阻R15、电阻R16、电阻R20、电阻R21；其中，第二霍尔传感器的1端口、电容C1、电阻R15和电阻R16并联在一个3.3V的直流电压上；电阻R20的一端分别与第二霍尔传感器的2端口和电阻R15连接，另一端与电阻R16和电阻R21的连接；电容C1与第二霍尔传感器的3端口和电容C13连接后接地，电容C13与电阻R21连接；
其中，第一霍尔传感器、第二霍尔传感器分别用于感应仿真枪械拨杆所处的位置状态实现连发、单发的切换。
在一种实施方案中，所述电磁驱动组件包括多个线圈、骨架、磁铁固定管和永磁体，多个所述线圈缠绕在所述骨架上，所述磁铁固定管位于所述骨架内部，所述永磁体置于所述磁铁固定管内，多个所述线圈相互连接形成A、B、C三相，从而形成加速磁场。
在一种实施方案中，所述骨架为由铜制成的套筒，所述套筒的内径大小与所述磁铁固定管的外径大小相等。
在一种实施方案中，所述电磁驱动组件还包括H桥驱动芯片，用于根据驱动控制信号产生A相、B相、C相的驱动电流，形成具备相应磁场强度的加速磁场，模拟相应的后坐力。
在一种实施方案中，装置还包括语音电路，所述处理器的输出端与所述语音电路的输入端连接，所述语音电路用于模拟射击器的响声、上弹、受弹的语音信息。
在一种实施方案中，装置还包括电源管理电路，所述电源管理电路分别与所述处理器以及所述电磁驱动组件电连接，所述电源管理电路通过开关电源芯片产生稳定的12V和3.3V的直流电压，其中12V直流电压用于为所述电磁驱动组件提供电能，3.3V直流电压用于为所述处理器提供电能。
在一种实施方案中，所述套筒位置感应模块采用霍尔传感器。
第二方面，本申请提供了一种激光模拟射击器，该射击器包括如第一方面任一项所述的一种一种激光模拟射击装置。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
通过快慢机切换模块产生切换信息，通过套筒位置感应模块确定套筒的位移距离信息，处理器根据位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号，来控制电磁驱动组件产生可具备磁场强度的加速磁场来推动铁芯上的套筒进行前后方向的快速运动，从而接近真实枪械产生的后坐力，从而提升射击训练真实性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种激光模拟射击装置的结构框图；
图2为本申请实施例提供的处理器的电路原理图；
图3为本申请实施例提供的激光发射驱动电路的电路原理图；
图4为本申请实施例提供的快慢机切换模块的电路原理图；
图5为本申请实施例提供的套筒位置感应模块的电路原理图；
图6为本申请实施例提供的产生后坐力的电磁驱动电路的电路原理图；
图7为本申请实施例提供的语音模块的电路原理图；
图8为本申请实施例提供的电源管理模块的电路原理图；
图9为本申请实施例提供的电磁驱动组件的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的电磁驱动组件的多个线圈连接后的电路原理图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1、线圈；2、骨架；3、磁铁固定管；4、永磁体；5、处理器；6、套筒位置感应模块；7、快慢机切换模块；8、电磁驱动模块；9、激光发射驱动模块。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
就激光模拟射击器而言，目前有采用电机驱动产生振动、压缩气体快速释放推动机武器套筒移动产生振动的方法模拟武器后坐力。通过电机转动带动偏心论发生的震动与武器套筒前后运动生产的后坐力差别较大，且电机转速过高时体积会较大，影响安装，转速过低会造成后坐延迟，影响体验效果。通过压缩气体快速释放推动武器套筒移动产生后坐力时，需要较高压力的压缩气体，由于激光模拟射击器的气体存储空间有限，加之高压气体存储和释放都要求很高的气密性，在有限的空间内实现较为困难，特别是更换气体储存罐较繁琐，气体释放存在较大的延时性，激光因气体释放产生的动触发激光发射击，与实弹射击相比存在较大的时间差，使瞄准与射击间的关系与真实情况存在较大的差异，影响了射击体验。故此，本申请实施例提供了一种激光模拟射击装置，通过快慢机切换模块7产生切换信息，通过套筒位置感应模块6确定套筒的位移距离信息，处理器5根据位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号，来控制电磁驱动组件产生可具备磁场强度的加速磁场来推动铁芯上的套筒进行前后方向的快速运动，从而接近真实枪械产生的后坐力，从而提升射击训练真实性。
如图1所示，装置包括激光发射驱动模块9、快慢机切换模块7、套筒位置感应模块6、电磁驱动模块8和处理器5，所述处理器5分别与所述激光发射驱动模块9、快慢机切换模块7、电磁驱动组件电连接；其中，
所述处理器5与所述激光发射驱动模块9电连接，用于在产生触发信号时控制所述激光发射驱动模块9生成带编码的激光脉冲；
所述处理器5与所述快慢机切换模块7电连接，用于将射击器的单发模式切换为连发模式，或将射击器的连发模式切换为单发模式，并产生切换信息发送给处理器5；
所述处理器5与所述套筒位置感应模块6电连接，用于确定套筒的位移距离信息，并将位移距离信息发送给处理器5；
所述处理器5与所述电磁驱动组件电连接，所述处理器5根据位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号控制电磁驱动组件形成加速磁场，使射击器的套筒在铁芯的带动下向前后运动，实现后坐力模拟。
具体的，激光发射驱动模块9以编码和激光发射管的方式产生带编码的激光脉冲，属于现有技术，故此不做多余叙述。
处理器5采用是STC89C51、STC89C52和STM32系列等处理芯片来实现对所有模块的控制。
具体的，如图2所示，为处理器5与各个模块之间的引脚之间的连接电路图，具体的连接方式如图2所示，由于连接方式是现有技术，故此不做多余说明。
由于本申请所涉及的是一种激光仿真枪械，故此要模拟真实枪械的单发和连发模式，可通过开关的方式实现两种模式的状态切换。
对于套筒位置感应模块6，其可通过现有的传感器来检测套筒是否出现在初始位和往复位，作为本领域技术人员应当理解的是，真实枪械在不射击时，套筒是静止的，处于初始位，在射击时会进行退弹壳，套筒处于后退方向，当后退一定距离时即可完成退弹，即处于往复位，下一时刻的套筒就会前向移动，回到初始位，等待下一次扳机的触发。故此在相应的位置设置传感器检测即可得到相应的位移距离信息，需要理解的是，该位移距离信息是一种高低电平信号，并不是数据信息，在相应的位置发出相应的信号，例如初始位为低电平信号，往复位为高电平信号。
作为本领域技术人员应当理解的是，单发模式下所产生的后坐力与连发模式的后坐力的频率是不同的，故此，需要电磁驱动组件驱动套筒在铁芯上的前后运动的频次，以模拟在真实射击时的后坐力体验。
如图3所示，激光发射驱动模块9包括恒流源电路、驱动电路和激光管；
恒流源电路的多个输出端与所述激光管的1端口连接；
驱动电路包括3.3V的电源输入、电阻R18和二极管D4，其中，3.3V的电源输入、电阻R18和二极管D4的阳极依次串联连接，二极管D4的阴极与所述激光管的2端口连接。
如图4所示，快慢机切换模块7包括单发切换电路和连发切换电路；
连发切换电路包括第一霍尔传感器、电容C4、电容C6、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R9；其中，第一霍尔传感器的1端口、电容C4、电阻R4和电阻R5并联在一个3.3V的直流电压上；电阻R8的一端分别与第一霍尔传感器的2端口和电阻R4连接，另一端与电阻R5和电阻R9的连接；电容C4与第一霍尔传感器的3端口和电容C6连接后接地，电容C6与电阻R9连接；
单发切换电路包括第二霍尔传感器、电容C1、电容C13、电阻R15、电阻R16、电阻R20、电阻R21；其中，第二霍尔传感器的1端口、电容C1、电阻R15和电阻R16并联在一个3.3V的直流电压上；电阻R20的一端分别与第二霍尔传感器的2端口和电阻R15连接，另一端与电阻R16和电阻R21的连接；电容C1与第二霍尔传感器的3端口和电容C13连接后接地，电容C13与电阻R21连接；
其中，第一霍尔传感器、第二霍尔传感器分别用于感应仿真枪械拨杆所处的位置状态实现连发、单发的切换。
具体的，通过两个霍尔传感器来实现单发和连发的切换，单发和连发切换电路的电路原理图是相同的，只是最终接入处理器5的引脚不同而已。
如图9所示，电磁驱动组件包括多个线圈1、骨架2、磁铁固定管3和永磁体4，多个线圈1缠绕在骨架2上，磁铁固定管3位于所述骨架2内部，永磁体4置于磁铁固定管3内，多个线圈1相互连接形成A、B、C三相，从而形成加速磁场。
具体的，参加图9，有多个带两条引线的线圈1相互连接形成A、B、C三相，从而形成可调节磁场强度的加速磁场，从而通过磁场力带动套筒的往复运动。可以理解的是，永磁体4可采用天然的磁石(如磁铁矿)和人造磁钢(如铁镍钴磁钢)等，由于真实枪械的种类不同，其产生后坐力也是不同的，可根据需要模拟枪械的实际情况，增加永磁体4和线圈1的数量即可。
具体的，还如图10所示，为多个线圈1相互连接形成的三相电路，具体如何形成三相电路是本领域技术人员的公知常识，故此不做多余解释。
在一种优选的实施方案中，骨架2为由铜制成的套筒，套筒的内径大小与磁铁固定管3的外径大小相等。
由于通过多个线圈1、骨架2、磁铁固定管3和永磁体4形成加速磁场，故此缠绕线圈1的骨架2采用铜材料制成，而为了便于线圈1的绕制，将骨架2的形成设计成套筒，并且也便于磁铁固定管3插入骨架2中，骨架2和磁铁固定管3的内外径相匹配，其目的是保证骨架2内的磁铁固定管3不滑出骨架2。
在一种优选的实施方案中，电磁驱动组件还包括H桥驱动芯片，用于根据驱动控制信号产生A相、B相、C相的驱动电流，形成具备相应磁场强度的加速磁场，模拟相应的后坐力。
具体的，由于上述实施例中的电磁驱动组件只是机械结构，具体产生多大磁场强度的加速磁场还需要通入线圈1的电流来决定，故此，还搭配了一个H桥驱动芯片，通过由位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号来产生相应大小的驱动电流，从而形成加速磁场，使射击器的套筒在铁芯的带动下向前后运动，实现后坐力模拟。
具体的，如图6所示，图6中，HAI即为H桥驱动芯片，具体的，电路连接原理如图6所示，不做多余解释。
如图7所示，装置还包括语音电路，所述处理器5的输出端与所述语音电路的输入端连接，所述语音电路用于模拟射击器的响声、上弹、受弹的语音信息。
具体的，作为本领域技术人员的公知常识，在仿真枪械或激光枪上设计一个语音电路来播报一些语音信息，比如搭配一个放大器来放大声音等等，是本领域技术人员的常规技术手段，故此不做多余解释。
如图8所示，装置还包括电源管理电路，电源管理电路分别与处理器5以及电磁驱动组件电连接，电源管理电路通过开关电源芯片产生稳定的12V和3.3V的直流电压，其中12V直流电压用于为电磁驱动组件提供电能，3.3V直流电压用于为处理器5提供电能。
具体的，由于电磁驱动组件需要12V的电压来保证电磁驱动组件的正常运行，而由于处理器5采用是STC系列的芯片，该类芯片对电压的要求大多为3.3V，故此电源管理电路实现一个12V和3.3V的电压分配，作为具体的技术手段而言，电源管理电路也采用的常规技术手段，属于电压分配的现有技术，故此不做多余的说明。
如图5所示，套筒位置感应模块6采用霍尔传感器。具体的，使用三个霍尔传感器来对套筒所处的位置进行感应，这也与套筒的往复运动方式相同，具体的电路原理图与快慢机切换模块7的电路原理图相同，相应的，采用霍尔传感器来搭配相应的电路元件实现将信号发送给处理器5是现有技术，故此不做多余的解释说明。
在一个实施例中，还提供了一种激光模拟射击器，该射击器包括如上述实施例任一项所述的一种一种激光模拟射击装置。通过搭配上述实施例所提及到的一种模拟射击装置而做成的射击器，可实现对于不同真实枪械的后坐力模拟训练，提升模拟训练的真实度。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光模拟射击装置，其特征在于，包括激光发射驱动模块(9)、快慢机切换模块(7)、套筒位置感应模块(6)、电磁驱动模块(8)和处理器(5)，所述处理器(5)分别与所述激光发射驱动模块(9)、快慢机切换模块(7)、电磁驱动组件电连接；其中，
所述处理器(5)与所述激光发射驱动模块(9)电连接，用于在产生触发信号时控制所述激光发射驱动模块(9)生成带编码的激光脉冲；
所述处理器(5)与所述快慢机切换模块(7)电连接，用于将射击器的单发模式切换为连发模式，或将射击器的连发模式切换为单发模式，并产生切换信息发送给处理器(5)；
所述处理器(5)与所述套筒位置感应模块(6)电连接，用于确定套筒的位移距离信息，并将位移距离信息发送给处理器(5)；
所述处理器(5)与所述电磁驱动组件电连接，所述处理器(5)根据位移距离信息和切换信息产生驱动控制信号控制电磁驱动组件形成加速磁场，使射击器的套筒在铁芯的带动下向前后运动，实现后坐力模拟。
2.根据权利要求1所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，所述激光发射驱动模块(9)包括恒流源电路、驱动电路和激光管；
所述恒流源电路的多个输出端与所述激光管的1端口连接；
所述驱动电路包括3.3V的电源输入、电阻R18和二极管D4，其中，3.3V的电源输入、电阻R18和二极管D4的阳极依次串联连接，二极管D4的阴极与所述激光管的2端口连接。
3.根据权利要求1所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，所述快慢机切换模块(7)包括单发切换电路和连发切换电路；
所述连发切换电路包括第一霍尔传感器、电容C4、电容C6、电阻R4、电阻R5、电阻R8、电阻R9；其中，第一霍尔传感器的1端口、电容C4、电阻R4和电阻R5并联在一个3.3V的直流电压上；电阻R8的一端分别与第一霍尔传感器的2端口和电阻R4连接，另一端与电阻R5和电阻R9的连接；电容C4与第一霍尔传感器的3端口和电容C6连接后接地，电容C6与电阻R9连接；
所述单发切换电路包括第二霍尔传感器、电容C1、电容C13、电阻R15、电阻R16、电阻R20、电阻R21；其中，第二霍尔传感器的1端口、电容C1、电阻R15和电阻R16并联在一个3.3V的直流电压上；电阻R20的一端分别与第二霍尔传感器的2端口和电阻R15连接，另一端与电阻R16和电阻R21的连接；电容C1与第二霍尔传感器的3端口和电容C13连接后接地，电容C13与电阻R21连接；
其中，第一霍尔传感器、第二霍尔传感器分别用于感应仿真枪械拨杆所处的位置状态实现连发、单发的切换。
4.根据权利要求1所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，所述电磁驱动组件包括多个线圈(1)、骨架(2)、磁铁固定管(3)和永磁体(4)，多个所述线圈(1)缠绕在所述骨架(2)上，所述磁铁固定管(3)位于所述骨架(2)内部，所述永磁体(4)置于所述磁铁固定管(3)内，多个所述线圈(1)相互连接形成A、B、C三相，从而形成加速磁场。
5.根据权利要求4所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，所述骨架(2)为由铜制成的套筒，所述套筒的内径大小与所述磁铁固定管(3)的外径大小相等。
6.根据权利要求4所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，所述电磁驱动组件还包括H桥驱动芯片，用于根据驱动控制信号产生A相、B相、C相的驱动电流，形成具备相应磁场强度的加速磁场，模拟相应的后坐力。
7.根据权利要求1所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，装置还包括语音电路，所述处理器(5)的输出端与所述语音电路的输入端连接，所述语音电路用于模拟射击器的响声、上弹、受弹的语音信息。
8.根据权利要求1所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，装置还包括电源管理电路，所述电源管理电路分别与所述处理器(5)以及所述电磁驱动组件电连接，所述电源管理电路通过开关电源芯片产生稳定的12V和3.3V的直流电压，其中12V直流电压用于为所述电磁驱动组件提供电能，3.3V直流电压用于为所述处理器(5)提供电能。
9.根据权利要求1所述的一种激光模拟射击装置，其特征在于，所述套筒位置感应模块(6)采用霍尔传感器。
10.一种激光模拟射击器，其特征在于，该射击器包括如权利要求1至9任一项所述的一种激光模拟射击装置。
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|---|---|---|---|
| CN202222443479.9U Active CN217900622U (zh) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 一种激光模拟射击装置及激光模拟射击器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN217900622U (zh) |
-
2022
- 2022-09-15 CN CN202222443479.9U patent/CN217900622U/zh active Active
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |