WO2012174859A1

WO2012174859A1 - 一种多功能枪靶以及基于该多功能枪靶的模拟射击系统

Info

Publication number: WO2012174859A1
Application number: PCT/CN2012/000857
Authority: WO
Inventors: 马卡里
Original assignee: Ma Kali
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2012-12-27
Also published as: CN102261870A; CN102261870B

Abstract

一种多功能枪靶以及基于该多功能枪靶的模拟射击系统，该多功能枪靶包括底座（1）、置于底座（1）上的主体杆（2）和用于枪靶电气控制且内置存储器的靶体总控制模块（6），所述主体杆（2）上设置有至少一个与靶体总控制模块（6）连接的靶子（3），所述靶子（3）包括固定于主体杆（2）上的旋转电机（22）、在旋转电机（22）的驱动下可围绕主体杆（2）转动的靶子插槽（31）和与靶子插槽（31）连接的靶面（33），所述主体杆（2）还在顶端设置有与靶体总控制模块（6）连接的激光发射器（25）、激光发射警示灯（24）和用于配合靶子（3）的光效和动作而发声的喇叭（23），在底部设置有用于无线通讯的第一无线收发模块（5），所述靶体总控制模块（6）还通过导线（41）连接有人体传感器（4）；该模拟射击系统包括激光枪、远程控制器（7）、可通过第一无线收发模块（5）与远程控制器（7）通讯的一个或多个多功能枪靶，远程控制器（7）包括第二无线收发模块（71）。该多功能枪靶配合激光枪，可以实现对实弹射击的模拟，安全系数高、成本低，该模拟射击系统采用远程控制器（7）对枪靶状态进行监控，方便地实现对模拟射击的时间、弹量、命中率和分数进行统计，并可以对用户的连击进行额外的加分，增强了运动的刺激性。

Description

一种多功能枪靶以及基于该多功能枪靶的模拟射击系统技术领域

本发明涉及一种多功能枪靶以及基于该多功能枪靶的模拟射击系统。背景技术

实用射击源于军、警特种部队的动态射^训练，后因为民问射好者的推动而衍牛.出一些集练习和时尚于一体的运动，这些运动通常根据不同的训练目的设置不同的布景和枪靶来模拟实战状况，其主旨是希望练习者可以熟练、安全地使用手枪作为自卫武器，训练射手在最短时间实现最准确的射击，并由此达到娱乐和健身的效果。国际实用射击协会（1PSC ) 就是组织和管理以上部分运动的一个团体，该协会目前在全世界有七十多个地区分会，每年都会在各地举行各项射击赛事，不过作为实弹射击，该类运动模拟训练时子弹消耗量很大，导致该项运动的成本非常高，在香港只有很少部分人能负担得起，就中国大陆而言，以广州为例，全市只有一家获得体育总局发牌的公共性娱乐机构，该场所有十多把真枪可供射击，不过由于子弹昂贵，在普通娱乐中射击 20发子弹消费即过百元，更不用说定时定量的训练，这样的高消费让广大射击爱好者望而却步。

除高额的训练费用外，目前的枪靶设计得非常保守，通常是在一块圆形或方形的板上设置一系列同心圆作为标靶，该枪靶既不能自动计分，也不能对用户发动模拟攻击，导致用户射击多个枪靶的成绩难于统计，还让用户只能训练射击技巧而无法训练躲避技巧。

此外，阻碍传统实弹练习推广的另一个因素是射 l r安全性和各地的枪支管现条例，出于对安全的考虑，国际上基于 1PSC比赛规则延伸出用气动手枪比赛，简称 APSC , 这从一定程度上减少了射击的危险性，不过由于中国境内对仿真枪支的管理相当严格，所以国内的射击爱好者还是无法参与该运动，基于以上原因，近年来有人从国外引进了真人 CS激光对战系统，其基本形式就是利用镭射激光代替子弹模拟战场环境，让普通人体验现代战争的刺激与惊险。不过由于真人 CS对战系统是讲求战术、对抗性非常强烈的运动，不是你死就是我亡，而且需要多人分队进行，对于不喜欢杀戮的纯射击爱好者来说更偏向选择定点射击，现有的 CS对战系统并不能满足这部分用户的需求。发明内容

本发明的一个目的，就是克服现有技术的不足，提供一种多功能枪靶，该枪靶与激光枪的配合，可以实现对实弹射击过程的模拟，使广大射击爱好者可以在更高安全系数、更低成

确认本本的基础上体会国际 IPSC运动和比赛的刺激。

本发明的另一目的，就是提供一种棊于该多功能枪靶的模拟射^系统，该系统利用远程控制器对各个枪靶进行监控，可以方便准确地对模拟射击的时间、弹量、命中率和分数进行统计。

为了实现本发明所述的第一个目的，采用如下技术方案：

一种多功能枪靶，包括底座、置于底座上的主体杆和用于枪靶电气控制且内置有存储器的靶体总控制模块，所述主体杆上设置有至少一个与靶体总控制模块连接的靶子，所述靶子包括固定于主体杆上的旋转电机、由旋转电机驱动旋转的靶子插槽和与靶子插槽连接的靶面，所述主体杆还在顶端设置有与靶体总控制模块连接的激光发射器、激光发射警示灯、用于配合靶子的光效和动作而发声的喇叭和用于无线通讯的第一无线收发模块，所述靶体总控制模块还通过导线连接有人体传感器。

进一步地，所述靶子插槽的正面还设置有由多颗不同色 LED灯组成的用于按接通比例表示靶面剩余生命值的 LED灯组，所述靶面外表开有用于安装微型硅光电池和微型 LED灯的均匀小孔并用不同颜色区分出靶心和外围区，所述靶面边缘处设置有用于标识靶面轮廓的环状 LED软灯管，所述靶心位于靶面的中心位置，所述外围区位于靶心和环状 LED软灯管之间并至少分为 4个独立区域，不同类型靶子的外围区颜色不同。

更进一步地，所述靶子还包括带存储功能的靶子控制单元和与靶子控制单元连接的光效控制模块、放大解码模块、电机驱动模块，所述靶子控制单元与靶体总控制模块相连，毎个靶子至少包括 5个放大解码模块，其中：

光效控制模块用于控制靶子上所有 LED灯的通断；

放大解码模块用于接收、放大并解码来自靶面的模拟电信号；

电机驱动模块用于驱动旋转电机。

再进一步地，所述靶而接收到激光信号后，靶子控制单元经由电机驱动模块驱动旋转电机带动靶子插槽按预设动作摆动，光效控制模块导通靶而被击中^域的微型 LED灯。

还进一步地，所述靶面上相邻小孔之间的距离小于用于射击靶面的激光枪产生的光斑直径。

作为一种具体实施例，所述靶子插槽设置有可用跳线帽跳线的小针座，所述小针座至少有 3个通道，同一时刻仅有一个通道与靶子控制单元连通。

进一步地，所述激光发射器的数量至少为 2，其分别通过关节轴承设置于主体杆的顶端，所述激光发射器发射的激光呈锥形向枪靶的外围扩散。

再进一步地，所述人体传感器数量至少为 2，分别隐蔽设置于枪靶周围，所述激光发射器分别指向人体传感器的安置方向并在人体传感器探测到目标后的预定问隔时问后周期性发射激光信号，所述激光发射警示灯在所述预定间隔时间内持续闪烁。

更进一步地，所述主体杆上还设置有用于配合外置电机和连接于外置电机驱动轴的绳索以驱动枪靶左右或上下运动的吊环。

还进一步地，所述旋转电机为步进电机。

作为一种具体实施例，所述靶面接收到来自激光枪的信号后，靶子控制单元从靶面提取的信息至少包括： a、该激光信号造成的伤害值； b、发射该激光信号的枪的编号。

为了实现本发明的第二个目的，采用如下技术方案：

一种基于权利上述多功能枪靶的模拟射击系统，包括激光枪、远程控制器、可通过第一无线收发模块与远程控制器通讯的一个或多个多功能枪靶，所述远程控制器包括第一.无线收发模块，其中：

激光枪，用于发射感应激光；

多功能枪靶，用于提供射击口标；

第二无线收发模块，用于各个枪靶进行通讯。

进一步地，所述靶体总控制模块从靶子控制单元处提取并发送给远程控制器的信息至少包括： a、该激光信号造成的伤害值； b、发射该激光信号的枪的编号； c、该靶面被击中部位的编号； d、靶面的类型； e、靶面被击中后的状态。

为了能将本发明应用得更加广泛，作为实现第一个发明目的的方案的变形，本发明还公开了另一种技术方案- 一种多功能枪靶，包括主体杆和用于枪靶电气控制且内置存储器的靶体总控制模块，其中：

-所述主体杆上设置有至少一个靶子，

-所述靶子与所述靶体总控制模块电连接，其具体包括- 固定于主体杆上的旋转电机；

由旋转电机驱动的、可旋转的靶子插槽；以及

与所述靶子插槽连接的靶面；

-所述靶子插槽上还设有按接通比例表示靶面剩余生命值的 LED灯组，所述 LED灯组（32 ) 由多个不同颜色的 LED灯组成；

-所述靶面上安装若干个可接收激光信号的微型硅光电池；

-所述主体杆上还设置有可发射激光信号的激光发射器，所述激光发射器与靶体总控制模块电连接； -所述靶体总控制模块还可与人体传感器建立连接。

作为优选方案，所述靶面上还设有若干个用于显示被击中区域的微型 LED灯；所述靶面用不同颜色区分为靶心和外围区；所述靶面边缘处还设置用于标识靶面轮廓的环状 LED软灯管；以及所述靶心位于靶面的中心位置，所述外围区位于靶心和环状 LED软灯管之间。

可选择地是，所述人体传感器可通过导线连接至所述靶体总控制模块，或以无线方式连接至所述靶体总控制模块。

作为优选方案，所述枪靶还设有底座，所述主体杆置于底座之上，优选的是主体杆垂直设置在底座之上。

作为可选择的方案，不设置底座，可以在主体杆上设有吊环，在外置电机的驱动轴上设有绳索，通过吊环连接绳索可悬挂主体杆，外置电机驱动绳索运动并带动枪靶左右或上下运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

多功能枪靶配合激光枪，可以实现对实弹射击的模拟，使广大射击爱好者在高安全系数、低成本的基础上享受射击的乐趣，同时也可满足军警低成本射 ϊΐΐ训练的要求；该多功能枪靶上设置用于在靶面受到激光攻击时驱动靶面做旋转运动的旋转电机，增强了枪靶被 - 中的动感效果，并使靶面可供正反两面射击；在靶子上设置按接通比例表示靶子生命值的 LED灯组、在靶面上安装微型 LED灯、在主体杆上安装用于配合靶面动感光效的喇叭，使枪靶被击中后的反应更为丰富，增加了射击趣味性；同时，基于该枪靶的模拟射击系统采用远程控制器对枪靶状态进行监控，方便地实现对模拟射击的时间、弹量、命中率和分数进行统计，并可以对用户的连击进行额外的加分，增强了运动的刺激性；此外，该模拟系统支持多组用户同时进入赛场，扩展了基于单人轮流进行射击的传统 1PSC比赛方式，使比赛变数更丰富更现实，更具有可玩性，还可以对军警的单兵或编队实战进行模拟。附图说明

图 1是本发明所述多功能枪靶的结构示意图。

图 2是本发明所述多功能枪靶的控制模块示意图。

图 3是本发明所述多能枪靶的靶面结构示意图。

图 4是本发明所述基于多功能枪靶的模拟射击系统结构示意图。

图 5是本发明所述激光枪的功能结构示意图。

图 6是本发明所述多功能枪靶的俯视示意图一。

图 7是本发明所述多功能枪靶的俯视示意图二。图 8是本发明所述多功能枪靶靶子的受伤摆震动作示意图。

图 9是本发明所述多功能枪靶靶子的死亡摆震动作示意图。

图中： 1 -底座； 2-主体杆： 21 -吊环； 22-旋转电机； 23喇叭； 24-激光发射警示灯； 25-激光发射器； 3-靶子； 31 -靶子插槽; 32-LED灯组； 33-靶面; 331 -靶心; 332-外围区; 34-环状 LED软灯管； 35-小孔； 36-微型硅光电池； 37-微型 LED灯； 38-限位开关； 4-人体传感器； 41-导线； 5-第一无线收发模块； 6-靶体总控制模块； 7-远程控制器； 71 -第二无线收发模块。具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施例，对本发明做出进一步说明。

实施例 1

参见图 1，本发明所述的多功能枪靶，包括底座 1、置于底痤 1上的主体杆 2和用于枪靶电气控制的靶体总控制模块 6，主体杆 2上设置有至少一个与靶体总控制模块 6连接的靶子 3 , 所述靶子 3包括固定于主体杆 2上的旋转电机 22、由旋转电机 22驱动旋转的靶子插槽 31和与靶子插槽 31连接的靶面 33，主体杆 1还在顶端设置有与靶体总控制模块 6连接的激光发射器 25、激光发射警示灯 24、用于配合靶子的光效和动作而发声的喇叭 23和用于无线通讯的第一无线收发模块 5，所述靶体总控制模块 6还通过导线连接有人体传感器 4，靶体总控制模块 6内置有存储器。

其中底座 1可以是金属支架，也可以是便于运输的充水式塑料罐底座；底座 1用于承托主体杆 2，主体杆 2用于承载靶子 3及其他附件，其外形可以是方形的柱子，也可以是本身就开有多个孔洞且价格相对便宜的万能 ij铁，枪靶下部还设置有电源线和用于将 220V 电压转化为枪靶所需电压的变压器。旋转电机 22需要选择高转速高转矩的产品，用于安装在主体杆 2上带动靶子插槽 31转动，从性价比上考虑，该旋转电机可优选为步进电机。由于釆用步进电机能够精确计算偏摆角度，并具有较大力度能带动枪靶的仿真震动以及后翻效果。当射击目标枪靶时，枪靶接收到激光信号并产生震动及摆动，使人感觉到目标被击中，尤其配合声音光效等辅助效果，使射击者更能感受到射击对枪靶的破坏力，使人更加身临其境。

参见图 6,主体杆 2还在靶子插槽 31顺时针转动时靶面 33与之触碰的部位安装有限位开关 38，该限位开关 38与电机驱动模块单向连接，限位开关 38每导通一次都会给电机驱动模块发送停转信号，每当枪靶进入工作状态时电机驱动模块都会驱动电机带动靶于插槽与靶面顺吋针转动，直至靶面触碰到限位开关 38后停止，在 ·个枪靶屮可以设置至少 ·个靶面 33 , 靶面的数目可根据实际需要设置。本实施例 1中设置了 4个靶面，故一根主体杆 2上至少需要 4个限位开关 38。为了模拟目标例如敌人或人质被击中后的生命值变化情况，使模拟射击演练效果更逼真，在本发明的枪靶上设置了 LED灯组 32 , 用来模拟并表征目标的生命值（又称血值）。参见图 3，靶子插槽 31的正面设置有由 10颗 LED灯组成的用于按接通比例（亮灯比例）表示靶面 33剩余生命值的 LED灯组 32，上述 LED灯的颜色不完全相同。靶面 33表面开有用于安装微型硅光电池和微型 LED灯的均匀小孔 35并用不同颜色区分出靶心 331和外围区 332，靶面 33边缘处还设置有用于标识靶面轮廓的环状 LED软灯管 34，其中靶心 331位于靶面 33 的中心位置，外围区 332位于环状 LED软灯管 34和靶心 33 1之间并至少分为 4个独立区域，不同类型靶子 3的外围区 332颜色不同。

具体来说， LED灯组 32的作用是显示所在靶面 33的生命值，并在靶面 33受到攻击时按比例显示剩下的生命值，例如一个靶子插槽上有 10颗 LED灯，当靶面进入可射击状态时， 10颗 LED灯全部开启，靶面被击中减去 40%的生命值，则靶子插槽 3 1上的 10颗 LED灯由上往下关闭 4颗，剩余 6颗仍然开启，以此类推，当靶面 33生命值为零则被视为死亡，靶子插槽 31上全部 10颗 LED灯全部关闭。在颜色上，靶子插槽 3 1上的 10颗 LED灯由上往下分别是 5颗绿色、 3颗红色、 2颗深红色，以不同颜色去突出靶面的健康状况。

靶面 33是塑料材质的轻盈且带韧性的薄片，外形可圆可方，在本实施例所示的方形靶子中，靶面的大小相当于一张 A3 打印纸；如果为了简化制作工艺，也可以用一块大型万能电路板做靶面，不过后者韧性较差，且其材质较重不便转动。为了避免玩家在射击靶面 33的时候联想到人的头部或心脏，本发明所述的靶面 33不设人形图案，而 ^将靶心 331设为深红色的圆形，将外围区 332设为浅红色、紫色或绿色，其目的是将靶面区分为如下三种类型： 1、外围区为浅红色：表示枪靶为普通敌人；

2、外围区为紫色：表示枪靶为敌人的司令；

3、外围区为绿色：表示为人质。

这三种类型的靶面 33都有各自的生命值，该生命值的大小需要根据枪的伤害值去设定。当然根据常识，靶心 33 1被击中后，靶而 33减少的生命值应大于外围区 332被击中后靶而 33减少的生命值，在具体实践中，可设定前者是后者的 3倍，如：先假设普通敌人的生命值为 100、敌人司令生命值为 300、人质生命为 60、枪的每发子弹标准伤害是 40生命值，则基于以上假设有如下结论：

a、对于外围区 332为浅红色的靶子（普通敌人），外围区 332每次被中减 40生命值、靶心 331每次被击中减 120生命值，累计减去超过 100生命值该靶子被视为死亡；

b、对于外围区 332为紫色的靶子（敌人司令），外围 332每次被击中减 40生命值、靶心 331每次被击中减 120生命值，累计减去超过 300生命值该靶于被视为死亡； c、对于外围区 332为绿色的靶子（人质），外围区 332每次被击中减 40生命值、靶心 331 每次被击中减 120生命值，累计减去超过 60生命值该靶子被视为死亡。

靶面 33上安装的多个微型硅光电池，用于接收枪口发射器发出的激光信号。所有微型硅光电池共分 5组，其中靶心 331所在位置为 1组，外围区 332又平均分为 4组。这样划分一是为计算靶心 331被击中后减少的生命值是外围区 332被击中减少生命值的 3倍提供基础；二是由于每组微型硅光电池 36旁边均安装有数个微型 LED灯 37，当某组微型硅光电池 36 被激光信号击中，该组的全部微型 LED灯 37将会开启 3秒，以提示出被击中位置，灯光颜色统一用深红色，由于真人 CS 的激光枪发出的是不可见的光信号，而非实物子弹，现在把靶子分成 5个部分，击中哪个部分都能够清楚看到，方便玩家随吋调整射击角度。

此外，靶面 33周围装的环状 LED软灯管 34 , 其灯光颜色跟靶面外围区 332的颜色一致，分别为浅红、紫色和绿色，其作用是当光线不充足的时候可以明确显示靶面位置，当靶面 33 进入可射击状态的时候环状 LED软灯管 34发光，靶面 33死亡时关闭。

由于激光靶子的靶面必须在受光面安装激光接收器，如硅光电池，用于接收激光信号；而为了模拟实际射击时可以从前后射击敌人的情形，并不增加激光接收器的数，本发明设计了一种可旋转的靶子插槽 31，在旋转电机 22的驱动下，旋转靶子插槽 31，从而带动靶子插槽 31连接的靶面 33旋转。也就是说，当人体传感器 4检测到射击者时，旋转电机 22带动靶面 31旋转至面向人体传感器 4的位置，从而使仅一面装有激光接收器的靶面，可以满足前后两个方向的射击要求，减少了激光接收器数目，不影响射击效果。

参见图 2，上述靶子 3还包括带存储功能的靶子控制单元和与靶子控制单元连接的光效控制模块、放大解码模块、电机驱动模块，其中靶子控制单元与靶体总控制模块 6相连，每个靶子 3至少包括 5个放大解码模块，其中：

光效控制模块主要用于接收信号并控制靶子 3上所有 LED灯的电流通断；具体来说，其控制作用表现在以下方面： 1、控制靶面 33上的微型 LED灯 37; 2、控制靶面 33边缘处的环状 LED软灯管 34; 3、控制靶子插槽 31上代表靶而 33生命值的 LED灯组 32。一组枪靶有 4个靶子插槽 31与 4个靶面 33，所以光效控制模块需要 4组。

放大解码模块由两路放大器与单片机组成， - ·路接收到靶面 33微型硅光电池的电流信号放大成电压信号，再由另一路放大器滤波后传入内置单片机解码供靶子控制单元扫描，由于靶面 33的微型硅光电池都分成靶心 331和外围区 332共 5组并能独立反应，故每个靶面 33 需要 5组放大解码模块，一组枪靶有 4块靶面 33，共需要 20组放大解码模块。

电机驱动模块用于驱动旋转电机 22，其主要是控制旋转电机 22转动的方向和角度，一组枪靶有 4个旋转电机 22，故电机驱动模块也需要 4组。 W 201

8 此外，靶子控制单元带存储功能，用于对靶面 33的生命值状况并对旋转电机 22的转动状况进行记录，本文中的靶体总控制模块 6可以釆用单片机、工控机或 PLC , 靶子控制单元优选为单片机，靶子控制单元在灌注程序的时候会根据靶子的数量设置好不同的地址以便靶体总控制模块 6能够根据不同地址读取不同的靶子信息，在本实施例中，将靶子控制单元的地址按由上到下的顺序分别设定为 A、 B、 C、 D，靶体总控制单元 6根据上述地址轮流访问靶子控制单元从而进行信息交换。

靶面 33接收到来自于激光枪的激光信号后，靶子控制单元经由电机驱动模块驱动旋转电机 22带动靶子插槽 31转动，光效控制模块导通靶面 33被击中区域的微型 LED灯 37。

上述相邻小孔 35之间的距离小于用于射击靶而 33的激光枪产生的光斑直径。在实践中，微型硅光电池 36的分布需要根据激光枪枪口所发射出的激光信号的光斑大小而，假如激光信号的光斑直径是 5厘米，靶子上每个微型硅光电池之间上下左右的间隔必须少于 5厘米，好让每一束激光的光斑照射到靶子上都能覆盖到微型硅光电池并且尽可能只覆盖到一个电池，以此避免一束激光信号覆盖到两个以上的靶面分区。但实践屮，目前市面上真人 CS激光野战系统中激光枪发出激光信号的光斑绝大部分都很大，一束激光信号射出后在五十米的距离处光斑直径约为 40厘米，如此大的发散角是为了方便玩家很容易的中对手身上衣服仅有的几个微型硅光电池——显然，利用上述激光枪来配合本发明所述的模拟抢靶是达不到预期效果的，为此，与该枪靶配套的都是光斑信号的发散角非常小的激光枪，这样的发射枪通常在激光发射器的发射口安装由多块镜片组成的扩朿镜或准直镜，使在发射端直径为 5厘米的光斑到 50米处的直径大概 6厘米，以达到逼真模拟真实射击运动的效呆。

当然，由于长期使用的原因，激光枪的光斑也可能有部分扩散到超过相邻微型硅光电池的范围，为了使抢靶的适应能力更强，靶子控制单元还需要对这种情况进行判断，具体说来：如果一束激光信号同时覆盖到两个以上微型硅光电池 36，而刚好这两个微型硅光电池 36正处于靶面 33 上两个不同的区域，那么与之对应的靶子控制单元将会只承认一个伤害值最大的，也就是只要其中有一个微型硅光电池 36位于靶心 33 1部分，靶子控制单元就只承认靶心 331被击中 1次；如果被一束激光信号覆盖的两个部分不包括靶心 331，靶子控制单元只承认其中 1个部分被击中，不会叠加计分。

靶子插槽 31设置有可用跳线帽跳线的小针座，所述小针座至少有三个通道，同 - ·时刻仅有一个通道与靶子控制单元连通，在安插普通敌人靶面、敌人司令靶面和人质靶面的时候用跳线帽把线短路到对应的通道。靶子插槽 31铰接在主体杆上面，一条主体杆 2最少可以铰接 4个靶子插槽 31，靶子插槽 31用于安插靶面 33，当旋转电机 22转动靶子插槽 31时便可带动靶面 33转动，三种不同种类的靶子可以自由安插，让不同类型的靶子（普通敌人、敌人司令、人质）可以人为转换位置，还大大方便了靶子的运输与维修。

本发明所述模拟枪靶的激光发射器 25的数量至少为 2个，分别通过关节轴承设置于主体杆 2的顶端，激光发射器 25发射的激光束呈锥状立体扩散。为了用枪靶模拟可以射击的敌人，该至少 2个激光发射器 25相对设置，可分别面向两个不同方面射击，从而模拟敌人能够向靶面正面所对方向以及靶面背面所对方向的射击者进行射击。

人体传感器 4的数量至少为 2个，分别隐蔽设置于枪靶的靶面 33前后 20米的范围内，激光发射器 25分别指向人体传感器 4的安置方向，并在人体传感器 4探测到目标后的预定时间内周期性发射激光信号，上述激光发射器 25类似玩家手中的激光枪，其不同在于其发散角明显的锥形扩大，在 20米内照射到玩家衣服上的微型硅光电池后，其转换出的电流等同于激光枪光信号产生的电流，以模拟枪靶上敌人的攻击。激光发射警示灯用于提示出激光发射器 25还有多久发射，当激光发射器 25准备发射时，激光发射警示灯 24开始闪动，慢到快直至常亮后大概 2秒钟，激光发射器 25发射，如代表敌人的靶面 33没有全部死亡，激光发射警示灯 24与激光发射器 25不断重复工作。

主体杆 2上还设置有用于配合外置电机和连接于外置电机驱动轴的绳索以驱动枪靶左右或上下运动的吊环 21，其作用是在需要射击移动的靶面 33 的时候，拆除枪靶底座后用钢筋绳索扣住吊环 21，把枪靶横着吊起，并随着外置电机的转动而运动，若主体杆 2釆用万能角铁，则位于万能角铁上的开孔可作吊环用，无需额外配置吊环 21。喇叭 23用于配合枪靶的光效与动感发出相应的声音，其音效类型有： 1、激光发射器 25发射时的音效； 2、激光发射警示灯 24闪动时的音效； 3、分别代表普通敌人、敌人司令和人质的靶面 33被击中或被击中死亡时的一共 6种不同类型的声音。

根据以上硬件结构和其功能，十.述枪靶的靶体总控制模块 6，其主要功能为： 1、接收人体传感器 4输入的信号； 2、控制喇叭 23 ; 3、控制 2个激光发射器 25 ; 4、控制激光发射警示灯 24 ; 5、与靶子控制单元交换信号； 6、从第一无线收发模块 5处接收或发送编码信息； 7、记录所述枪靶的编号； 8、记录分析所控制的 4个靶子 3在正反两个方向上的生命值状况。

参见图 4，一种基于上述多功能枪靶的模拟射击系统，包括激光枪、远程控制器 7、可通过第一无线收发模块 5与远程控制器 7通讯的个或多个多功能枪靶，其' I '远程控制器 7包括第二无线收发模块 71，其中：

激光枪，用于发射感应激光；多功能枪靶，用于提供射」 f≡i标；第二无线收发模块 71，用于与各个枪靶进行通讯。

为方便说明整个系统的各种工作模式的原理流程，先介绍本专利枪靶的主要工作模式：模式 1、定点射击模式定点射击模式适用于当玩家们站在一个固定的范围射击，多组枪靶聚集在另一范围，甚至有枪靶通过主体杆上吊环扣住钢筋绳索顺着电机上下左右移动，增加射 Ι ;难度。

模式 2、自由射击模式

自由射击模式是指在一个特定的大场景或迷宫内、布置几十组枪靶，让单个玩家或一队玩家携枪进入，在规定时间内尽量击毙最多代表敌人的靶面、尽量减少误伤人质、尽量以快速连续射击靶心以获得更高分数，玩家们或多支队伍轮流进场在相同时限内比赛，也可以是多个玩家或多支队伍同时进入赛场比赛，如果所有玩家选择穿上真人 CS激光野战系统的衣服，所有枪靶上的激光发射器和玩家们各自手上的枪可以对所有玩家进行攻击。

以自由射击模式为例，下面通过对游戏流程的详细描述来对本发明所述枪靶和射击系统的工作原理做进一步描述：

1、给所有的枪靶编号：

本射击系统在第一次工作前，必须给所有的枪靶编号以便电脑能通过程序分别与每个枪靶通讯。编号方法如下：接通枪靶电源，在远程控制器 7 (本实施例' I '为电脑）上开启相应的枪靶控制软件，打开枪靶编号界面，通过键盘输入 " 001 "并发送，程序把命令以编码形式通过电脑串口发送给电平转换芯片，通过第二无线收发模块 71发送，枪靶上的第一无线收发模块 5收到后传输给靶体总控制模块 6，靶体总控制模块 6内的存储器将以编码形式永久记录 " 001 "为本枪靶编号，如需要改变，按以上操作重新编号即可。

上述电脑中枪靶控制软件的枪靶编号界面所发出的命令编码内容包含 3个部分：第 1部分为检验码，用于给靶体总控制模块检验该编码是否有效，该检验码是一个数值，电脑枪靶控制软件发出与接收的每一串编码命令里面，第 1部分检验码的值都等于其它部分数字加起来的值，当靶体总控制模块收到一串编码命令时，首先会比较检验码和除第 1部分外的其它信息的数值累加和，如两者相等，该编码命令被认为有效，否则视为无效，本专利所提及每串编码信息内均包含检验码，其作用和此处描述的一样。编码的第 2部分为命令的类型，如将枪靶控制软件中枪靶编号界而发出的命令名为 "编号"命令，则当靶体总控制模块 6收到一串编码命令后，通过计算得出该编码命令有效且检测到第 2部分是 "编号 "命令时，让靶体总控制模块 6内的存储器记录下该枪靶的具体编号。编码第 3部分为具体编号，比如" 001、 002、 003 "。

因为本系统数十组枪靶都由一个远程控制器 7进行控制，并且每一组枪靶上的第一无线收发模块 5与远程控制器 7上的第二无线收发模块 71的频率相同，所以事实上远程控制器 7 发送的指令对每个枪靶都有效且等同，实践中可以通过如下方法给数十个枪靶快速编上不同的编号：在电脑枪靶控制软件的枪靶编号界面输入 " 001 "并点击发送，则本系统中所冇枪靶的靶体总控制模块内的存储器都以编码形式记录编号为 "001 ", 任意关掉其中一个枪靶的电源；其次，在电脑枪靶编号界面输入 "002"并点击发送，则本系统中所有通电的枪靶都被编码为 "002"，任一关掉一个剩余枪靶的电源，以此类推，第一个被关掉电源的枪靶编号被设置为 "001"，第二个被关掉电源的枪靶编号被设置为 "002"，第 N个被关掉电源的枪靶编号被设置为 "N"。

2、指令枪靶进入工作状态：

首先将所有枪靶上的 4个靶子插槽 31安插上各自的靶面 33，并根据靶面 33的类型将靶子插槽上的小针座跳好线并布置好每个枪靶正面和反面的两个人体传感器（分别为人体传感器 A和人体传感器 B)，并将所有靶体顶部的正反两个方向的激光器分别指向正面和反而的两个人体传感器，一般一组枪靶上靶子插槽安插的靶面类型分别是： 1个敌人司令、 2个敌人、 1个人质。

例如需要进入工作模式 2的是编号为 "001"、 "002"和 "003" 一共三组枪靶，其工作具体流程是：

(1)、接通编号为 "001"、 "002"、 "003"三个枪靶与远程控制器 7电源。

(2)、打开电脑中枪靶控制软件的工作控制界面，向编号为 "001"、 "002"、 "003" 的枪靶发送编码命令，这时候枪靶控制软件发出的编码命令分为 3个部分，依次是 "检验码 -编号 (需要命令的枪靶编号） -命令的类型（工作模式 2开启） "，随后枪靶控制软件将按顺序不断发送以下内容编码命令出去：

3、内容 1: 检验码，内容 2: "001"，内容 3: (工作模式 2开启）;

3、内容 1: 检验码，内容 2: "002", 内容 3: (工作模式 2开启）；

3、内容 1: 检验码，内容 2: "003"，内容 3: (工作模式 2开启）;

&、内容 1: 检验码，内容 2: "001", 内容 3: (工作模式 2开启）;

3、内容 1: 检验码，内容 2: "002", 内容 3: (工作模式 2开启）;

3、内容 1: 检验码，内容 2: "003"，内容 3: (工作模式 2开启）; 上述编码命令通过第二无线收发模块 71发送出去，编号为 "001 " 的第无线收发模块 5接收到后，把编码命令传入靶体总控制模块 6。靶体总控制模块 6首先根据检验码检验编码命令是否有效，其次再査看内容 2是否与自身编号相同，如相同则根据命令类型使自身进入工作模式 2开启状态，并且发送相应的回复信号（回复信号以编码形式分成 3部分内容： 1、检验码； 2、 "001"； 3、 "收到工作模式 2开启命令"），远程控制器 7收到上述回复信息后即不再发送当前编码命令，结束该命令。参见图 6，之后靶体总控制模块 6逐个发送命令给 4 个靶子控制单元， 4个靶子控制单元控制各自的电机驱动模块顺时针旋转电机，直到靶子插槽带动靶面触碰到限位开关后停止。

3、枪靶工作状态预设定

以编号为 " 001 "的枪靶为例，当其进入工作模式 2状态后，如有玩家进人枪靶正面的人体传感器 4 (人体传感器 A ) 感应范围，正面的人体传感器 4将发送信号给靶体总控制模块。这个时候靶体总控制模块将进行以下动作： a、由慢到快闪动激光发射警示灯 24，直至第 10 秒后长亮 2秒，同时驱动指向正面人体传感器的激光发射器 4发射激光，同时播放配合激光发射警示灯闪动和激光发射器发射的音效，该过程以 12秒为一个周期不断重复，直至所有代表敌人的正面靶面 33被击毙或持续 38秒时限； b、逐个发送命令给 4个靶子控制单元，命令其进入 "正面可射击"状态，靶子控制单元收到该命令后，以靶子控制单元的内置存储器内的正面靶面 33的剩余生命值为基础通过光效控制模块开启靶子插槽 31上的 LED灯组 32和环状 LED软灯管 34，这时 4个靶面 33已经可供玩家正面射击，如果 38秒后所有代表敌人的靶面 33没有被击毙，靶体总控制模块 6将发送命令给 4个靶子控制单元，命令其关闭 "正面可射击"状态，则靶子控制单元将关闭其控制的所有光效，并且忽略从放大解码模块扫描到的编码信号。

参见图 7，如玩家触动的是枪靶反面的人体传感器 4(人体传感器 B)，则靶体总控制模块 6在收到信号 12秒后驱动反面激光发射器，并且逐个发送给 4个靶子控制单元的命令将是 "反面可射击"命令，那么 4个靶子控制单元都通过各自的电机驱动模块让旋转电机带动靶面逆时针转动 180度，使靶面 33面向枪靶反方向，最后根据靶子控制单元内置存储器内所记录的反面靶面 33的剩余生命值为基础通过光效控制模块开启靶子插槽 3 1上的 LED灯组 32和环状 LED软灯管 34 , 4个靶面 33已经面向枪靶反面以供反面的玩家射击。

在上述靶体总控制模块收到人体传感器第一个信号开始计算 38秒内，其它所有人体传感器的信号都忽略。

4、枪靶工作：

当靶面 33进入正面可射击状态，每个靶子控制单元开始不断扫描与其连接的 5个放大解码模块，同时，靶体总控制模块 6也开始不断扫描与其相连的 4个靶子控制单元，当激光枪的激光信号射到某一块靶面 5个区域之一，该区域巾接收到激光信号的微型硅光电池立即把光信号转换成电信号并传入 ^其连接的放大解码模块，放大解码模块将其电信号放大成电压信号再滤波后传入内置的单片机进行解码成为编码信息，当靶子控制单元扫描到该放大解码模块内的编码信息后，提取出如下信息： 1、该激光信号造成的伤害值： 2、发射该激光信号的枪的编号。为了达到对激光枪进行编号的目的，可以在激光枪上设置一个无线接收模块，再通过与其同频率的无线发射模块为其设定编码，从而使每支激光枪都有唯一的编码，其设定过程类似于给枪靶设定编号的过程。

参见图 5，为了识别激光枪的伤害值，与本发明所述枪靶配合的激光枪包括有用于读取弹夹存储集成电路的编码信息进而控制射击枪体发射动作的发射控制单片机，发射控制单片机与一发射调制电路单向信号连接，所述弹夹包括有用于存储不同编码信息的弹夹存储集成电路，该集成电路存储的编码信息至少包括子弹的发数、子弹的伤害效果、子弹的音效、子弹的发射模式（非自动、半自动、全自动），该弹夹通过接口与枪体接口对接；所述发射调制电路用于把发射控制单片机所发出的包含弹夹伤害类型的编码信息通过放大转换等程序变成电脉冲信号，以供激光发射器进行发射（更详细内容参见发明人于 2010年 1 1月 17提交的中国专利 201010548219.7-仿真野战射击对抗系统）。经以上设置，上述激光枪发射的激光信号实际是一串编码，该编码中至少包括当前激光枪的编码及其伤害值，当激光发射到枪靶正面靶面 33后，靶面微型硅光电池 36输出的电信号通过放大解码模块解码成编码信息，供靶子控制单元扫描获取，此后靶子控制单元将进行以下动作：

(1)、用靶子控制单元存储器内该靶面 33的原有生命值减去激光信号造成的生命伤害值，并按剩余生命值占总生命值的比例控制光效控制模块，使其按该比例导通靶子插槽 31上的 LED灯组 32: (2)、通过光效控制模块开启靶面 33中枪部分的微型 LED37 并持续 3秒；（3)、参见图 8，控制电机驱动模块按如下方式快速驱动旋转电机 22 : 逆时针转动 20度-顺时针转动 20度 -逆时针转动 10度 -顺时针转动 10度 -逆时针转动 5度 -顺时针转动 5度（受伤摆震），该动作带动靶子插槽 31转动靶面 33，用以模拟靶面被头'弹击中时来回震荡的效果。

参见图 9，如果靶面 33的原有生命值小于等于激光枪信号代表的伤害值，该靶面 33被视为死亡，靶子 3做出如下反应： a、关闭靶子插槽 31上的 LED灯组 32 ; b、关闭靶面 33 边缘的环形软 LED灯管 34; c、开启靶而 33中枪部分的微型 LED灯 37并持续 3秒。 d、控制旋转电机 22迅速逆时针转动 90度（阵亡摆震），模拟靶面被实弹强烈撞击的效果。

如果玩家的一束激光信号击中靶面 33内的 2个部分甚至 3个部分，即靶子控制单元在极短吋间（大约几十毫秒）内从 5个放大解码模块中扫描到 2个以上来自于同个激光枪的攻击编码信息吋，只选择性地釆集一个，具体采集方式为：如其中包括靶心 331放大解码模块的攻击编码信息，则只采集靶心放大解码模块的攻编码信息将伤害值乘以 3计。如攻山 · 编码信息均来自于靶面 33的外围区 332，则任一采集一个外围区的信号，其余信号忽略。

靶子控制单元内置存储器会记录靶子转动情况，每次做出转动动作之前必须在之前靶而

33所在角度基础之上根据本次是受伤还是阵亡计算出实际转动角度并最终通过电机的旋转来模拟受伤摆震或阵亡摆震的效果。

与以上过程同步的是，枪靶的任一靶面 33(如最上一个靶面)被击中时，靶体总控制模块 6扫描靶子控制单元提取该靶面 33的如下信息： a、检验码； b、该激光信号造成的伤害值； c、发射该激光信号的枪的编号； d、该靶面 33被击中部位的编号（一组枪靶四个靶面 33，每个靶面 33分靶心 331与外围区 332共 5个部分，此处假设靶子 3由上到下用 A、 B、 C、 D 代替；靶心 331与位于左上、左下、右上、右下外围区分别用 1、 2、 3、 4、 5代替，那么 " A1 " 就代表枪靶最上一个靶面的靶心）。 e、靶面 33的类型（是敌人司令、普通敌人还是人质）； f、被击中后靶面 33的状态（死亡、活着）。当扫描到以上信息后，靶体总控制模块 6将进行以下动作：（1)、根据上述 e与 f信息指令喇叭 23播放不同的音效；（2)、如果正面 4个靶面 33 中所有代表敌人的靶面死亡，则停止驱动激光发射警示灯 24与激光发射器 25; (3)、不断将编码信息通过第一无线收发模块 5发送，远程控制器 7收到该编码信息后进行记录统计分类，并且发送相应回复信号至靶体总控制模块 6。

需要注意的是，由于本发明所述枪靶在正反两个方向均能分别计算成绩，上述靶体总控制模块内置的存储器会记录分析每个靶子控制单元存入的靶面正反两面死亡状况，在任何一面所有代表敌人靶面的死亡，该面人体传感器传入的信号都忽略。

除以上功能外，本系统对快速 2次甚至是 3次连续击中靶心 331的超高难度动作有加分机制，其依据是远程控制器 7收到的攻击记录，若远程控制器 7在很短时间收到来自同一枪靶、同一靶心的 2条或 3条攻击信息均与同一个激光枪编号匹配，则视该激光枪做出了 2两连击或 3连击，软件会对使用该激光枪的玩家给予相应的加分。

实施例 2

本发明实施例 2的一种多功能枪靶其组成大致与实施例 1相同，所不同之处仅在于：首先，主体杆 2也可不需要设置底座 1，而是利用主体杆 2上的吊环 21，以及设置在外置电机驱动轴上的绳索（图中未示出），将主体杆 2悬挂于绳索之上，并在外置电机的控制下，可以驱动绳索运动，并带动枪靶左右或上下运动。这是较为常见的悬挂方式，在实际应用中常常将枪靶悬挂，并控制枪靶上下左右活动，增加射击者瞄准难度，模拟了可移动目标或敌人的运动轨迹，从而增加游戏或训练难度。其次，靶体总控制模块 6与人体传感器 4建立连接的方式还可以是无线连接的方式，不局限于导线连接。比如，在人体传感器 4和靶体总控制模块 6上分别设置能够收发信号的无线通信模块，即可实现信息传输。采用无线方式通讯，不但省略了导线连接的麻烦，同时在布置整个枪靶系统时也更加灵活，符合实际需要。

应当明白，以上具体实施例所公布的内容仅为本发明的部分优选方案，凡是基于本发明的技术方案、符合本发明的技术精神，属于本领域技术人员无需进行创造性劳动即可得到的实施都应属于本发明的保护范围。

Claims

15 权利要求书

1、一种多功能枪靶，包括底座（1)、置于底座（I) 上的主体杆（2) 和川于枪靶电气控制且内置有存储器的靶体总控制模块（6)，其特征在于：

所述主体杆（2) 上设置有至少一个与靶体总控制模块连接的靶子（3)，所述靶子（3) 包括固定于主体杆（2) 上的旋转电机（22)、由旋转电机（22) 驱动旋转的靶子插槽（31) 和与靶子插槽 (31)连接的靶面 (33)；

所述主体杆（2)还在顶端设置有与靶体总控制模块（6) 连接的激光发射器（25)、激光发射警示灯（24)、用于配合靶子的光效和动作而发声的喇叭（23)和用于无线通讯的第一无线收发模块（5);

所述靶体总控制模块（6) 还通过导线连接有人体传感器（4)。

2、如权利要求 1所述的多功能枪靶，其特征在于，所述靶子插槽（31) 的正而还设置有由多颗不同色 LED灯组成的、用于按接通比例表示靶面剩余生命值的 LED灯组（32); 所述靶面（33) 外表开有用于安装微型硅光电池（36) 和微型 LED灯（37) 的均匀小孔 (35), 并用不同颜色区分出靶心（331) 和外围区（332)，所述靶面（33) 边缘处设置有用于标识靶面 (33)轮廓的环状 LED软灯管 (34)，所述靶心 (331)位于靶面 (33) 的中心位置，所述外围区（332)位于靶心（331) 和环状 LED软灯管（34) 之间并至少分为 4个独立区域，不同类型靶子（3) 的外围区颜色不同。

3、如权利要求 2所述的多功能枪靶，其特征在于，所述靶子（3) 还包括带存储功能的靶子控制单元和与靶子控制单元连接的光效控制模块、放人解码模块、屯机驱动模块，所述靶子控制单元与靶体总控制模块（6) 相连，每个靶子（3) 至少包括 5个放人解码模块，其中：

光效控制模块用于控制靶子（3) 上所有 LED灯的通断；

放大解码模块用于接收、放大并解码來靶面（33) 的模拟电信号；

电机驱动模块用于驱动旋转电机（22)。

4、如权利要求 3所述的多功能枪靶，其特征在于，所述靶面（33) 接收到激光信号后，靶子控制单元经由电机驱动模块驱动旋转电机（22) 带动靶子插槽（31) 按预设动作摆动，光效控制模块导通靶面（33) 被击中区域的微型 LED灯（37)。

5、如权利要求 1所述的多功能枪靶，其特征在于，所述激光发射器（25) 的数量至少为 2个，其分别通过关节轴承设置于主体杆（2) 的顶端，所述激光发射器（25) 发射的激光呈锥形向枪靶的外围扩散。

6、如权利要求 1 所述的多功能枪靶，其特征在于，所述人体传感器（4) 数量至少为 2 个，分别隐蔽设置于枪靶周围，所述激光发射器（25)分别指向人体传感器（4) 的安置方向并在人体传感器（4)探测到目标后的预定间隔时间后周期性发射激光信号，所述激光发射警示灯（24) 在所述预定间隔时间内持续闪烁。

7、如权利要求 1所述的多功能枪靶，其特征在于，所述主体杆（2)上还设置有吊环（21 )，用于配合外置电机和连接于外置电机驱动轴的绳索，以驱动枪靶左右或上下运动。

8、如权利要求 1所述的多功能枪靶，其特征在于，所述旋转电机（22) 为步进电机。

9、如权利要求 1所述的多功能枪靶，其特征在于，所述靶面（33) 接收到来自激光枪的信号后，靶子控制单元从靶面（33)提取的信息至少包括： a、该激光信号造成的伤害值； b、发射该激光信号的枪的编号。

10、一种基于权利要求 1 所述多功能枪靶的模拟射击系统，其特征在于，包括激光枪、远程控制器（7)、可通过第一无线收发模块（5) 与远程控制器（7) 通讯的一个或多个多功能枪靶，所述远程控制器（7) 包括第二无线收发模块（71)，其屮：

激光枪，用于发射感应激光；

多功能枪靶，用于提供射击目标；

第二无线收发模块（71)，用于与各个枪靶进行通讯。

11、如权利要求 10所述的基于多功能枪靶的模拟射击系统，其特征在于，所述靶体总控制模块从靶子控制单元处提取并发送给远程控制器的信息至少包括： a、该激光信号造成的伤害值； b、发射该激光信号的枪的编号； c、该靶面被击中部位的编号； d、靶面的类型； e、靶面被击中后的状态。

12、一种多功能枪靶，包括主体杆（2) 和用于枪靶电气控制且内置存储器的靶体总控制模块（6)，其特征在于：

-所述主体杆（2) 上设置有至少一个靶子（3)，

-所述靶子（3) 与所述靶体总控制模块（6) 电连接，其具体包括：

固定于主体杆（2) 上的旋转电机（22);

由旋转电机（22) 驱动的、可旋转的靶子插槽（31); 以及

与所述靶子插槽（31) 连接的靶面（33);

-所述靶子插槽（31) 上还设有按接通比例表示靶面剩余生命值的 LED灯组（32)，所述 LED灯组（32) 由多个不同颜色的 LED灯组成；

-所述靶面（33) 上安装若干个可接收激光信号的微型硅光电池（36);

-所述主体杆（2) 上还设置有可发射激光信号的激光发射器（25)，所述激光发射器（25) 与靶体总控制模块（6) 电连接；

-所述靶体总控制模块（6) 还可与人体传感器（4) 建立连接。

13、如权利要求 12所述的多功能枪靶，其特征在于：

-所述靶面（33) 上还设有若干个用于显示被击中区域的微型 LED灯（37);

-所述靶面（33) 用不同颜色区分为靶心（331) 和外围区（332)_:

-所述靶面（33) 边缘处还设置用于标识靶面轮廓的环状 LED软灯管（34); 以及

-所述靶心 (331)位于靶面 (33) 的中心位置，所述外围区 (332)位于靶心 (331)和环状 LED软灯管（34) 之间。

14、如权利要求 12所述的多功能枪靶，其特征在于，所述人体传感器（4) 可通过导线连接至所述靶体总控制模块（6)，或以无线方式连接至所述靶体总控制模块（6)。

15、如权利要求 12所述的多功能枪靶，其特征在于，所述枪靶还设有底座（1)，所述主体杆（2) 置于底座（1) 之上。

16、如权利要求 12所述的多功能枪靶，其特征在于，所述主体杆（2)上还设有吊环（21)，在外置电机的驱动轴上设有绳索，通过吊环（21) 连接绳索可悬挂主体杆（2)，外置电机驱动绳索运动并带动枪靶左右或上下运动。