一种击靶声源定位枪靶系统的制作方法

本实用新型涉及一种电子枪靶装置，尤其是通过多点检测四周扩散传导而至的击靶声波来定位确定声源位置的击靶声源定位枪靶系统。

背景技术：

目前，公知的电子枪靶用在电玩游戏的主要为薄膜开关或压感触摸类型，其感应区域相对固定和狭小，野外多人互动游戏时，每人要穿的感应背心往往是前后中间一块圆环靶为中弹有效区，圆环靶外中弹无效，这种游戏模拟与实战相差甚远，趣味性较低；用在真枪实弹演练的固定枪靶主要有激光感应式，其纵横各有一对激光发射和接收阵列，子弹穿过会遮挡某些激光光束从而确定子弹落点位置，装置略显庞大，枪靶布置灵活性稍差。

技术实现要素：

为了克服现有电玩游戏枪靶趣味性低和实弹演练枪靶布置灵活性差等缺点，本实用新型提供另一种核心技术解决方案，通过多点检测四周扩散传导而至的玩具弹或实弹的击靶声波来定位确定声源位置的击靶声源定位枪靶系统，提高了电玩游戏枪靶趣味性，和实弹演练枪靶布置的灵活性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：枪靶固定位置安装3个以上拾音咪头，拾音咪头输出级联放大处理电路，再连至微处理器(mcu)模数转换输入引脚，实时监测玩具弹(主要指水枪弹)或实弹击靶声波，由微处理器运算，通过确定击靶声源坐标来确定击靶落点位置；单人游戏玩具弹枪靶面板绘有同心圆环，并有透光阵列式图案，图案可以是动物或人型标靶及功能设置键，用击靶来做功能设置，每个图案底下有led(发光二极管)，led与微处理器口线相连，语音芯片和lcd驱动电路都与微处理器口线相连，语音芯片信号输出电路级联功放电路再连接到喇叭，这些图案下led由微处理器驱动，可以随机点亮或熄灭，配合语音提示伴音，可以对中弹准确度按定时或计数方法统计，玩法多样；互动游戏玩具弹枪靶封装在电玩游戏服装内，检测到玩具弹撞击声音，定位大概位置即可确定中弹有效分值，枪靶内置语音芯片、功放、喇叭、无线通信相关电路；实弹枪靶分两款，一款采用硬质固体防弹材料，绘有同心圆环，另一款采用沙石半流体材料并配激光投影，激光投影可以产生像电玩枪靶的动态活动图案，都有无线通信相关电路，实传中靶位置信息和统计数据。沙石半流体材料靶面可用电动刮板刮平整。

本实用新型的有益效果是，提高了射击电玩游戏的趣味性和实弹演练枪靶布置的灵活性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型声源定位的声波采集布置实施例。

图2是本实用新型击靶声波采样实施例。

图3是本实用新型枪靶电路硬件框图实施例。

图4是本实用新型软件流程图实施例。

具体实施方式

在图1所示实施例中，圆形枪靶检测区域(2)中的a、b、c位置分别布置拾音咪头，坐标位置分别为(0，0)、(10，0)、(5、5)；圆形枪靶检测区域(2)内o点为子弹在靶内落点，子弹击靶声波通过空气分别传至a、b、c等3处位置拾音咪头，子弹落点靠近咪头a坐标，当a处咪头采集到撞击声波时即开始计时；经过若干时间传到c处咪头，因声音在空气节中传播速度基本稳定，这段时间乘以速度即为相差距离m，也就是oc-oa＝m；经过若干时间传到b处咪头，相差距离为n，也就是ob-oa＝n。以c点为圆心m为半径画圆(1)与oc线相交于d点；以b点为圆心n为半径画圆(3)与ob相交于e点；再以o点为圆心oa为半径画圆(4)，则与前面2个圆相切，交点分别也是d和e点，oa＝od＝oe。

根据以上条件可列出2个等式分别为：

根据上两等式可以求出子弹击靶落点坐标(xo，yo)。

同理，击靶落点靠近其它拾音咪头类同计算。为了减少运算量和方便滤除环境噪声干扰，可以在枪靶边缘轴向位置再布置一个拾音咪头。另外，定位方式可不采用计算方式确定位置，而通过预先调试方式测得靶内所有分辨点坐标及传导时间差数据，再用当前击靶时间差数据查询对应的落点坐标。

在图2所示实施例中，(2)为a处咪头击靶声波，(1)为c处咪头击靶声波，(3)为a处咪头击靶声波(2)的开始计时阈值，(5)为c处咪头击靶声波(1)的停止计时阈值；当a处咪头接收到击靶声波(2)并且达到阈值(3)时开始计时，等到c处咪头击靶声波(1)达到阈值(5)时停止计时，计时值对应距离m段声波传导时间。(4)为声波(2)的波谷，(6)为声波(2)的波峰，阈值也可以设在波谷或波峰处，一般前几个波动周期声音较大，变动幅度明显清晰，后面波动幅度变小且易受干扰产生畸变。为去除干扰，阈值可以取相邻时段的平均值。

在图3所示实施例中，audioinput模块为咪头或拾音器电路，输出交流信号至audiohandle模块，对声波信号放大，如果mcu部分的模数转换只支持单端信号，则要对交流信号加上基准信号向上平移成为单端信号，再输向mcu(微处理器)作模数转换。电源部分主要考虑接入市电经过ac-dc模块电路变换成12vdc以下低压直流电，再通过电池充电管理电路chargingmanage对电池充电。电池battery主要采用可充电的锂电池，或聚合物锂电池，可以是单节或2节电池串联，电池本身需带基本安全保护功能。电池输出连接power电路，power电路串联硬开关或经升压或降压变换后，再为mcu或其它电路提供电源。如果本实用新型用于实弹演练，因射击位置与枪靶距离较远，则需要以无线通信方式向射击点发送击靶位置或统计数据，本实施例采用lora通信方式，loramodule为lora无线收发电路模块，当然射击位置也要相应lora无线收发电路用以接收信息，相关中靶信息可以用屏幕图像方式体现。如果本实用新型用于电玩射击单人游戏因射击点与枪靶较近，则不需要lora无线收发电路模块，但要led、audiooutput、lcd等3个电路模块；实弹演练则不需要这3个电路模块。led电路主要是一些发光二极管，用于点亮射击目标图案，图案需要透光性；也可以布置几个功能键图案，用于玩具弹击靶方式来做功能设置。audiooutput为语音输出电路，主要有语音芯片、功放、喇叭等相关电路，作电玩游戏配音或提示。lcd为液晶显示器，如mcu不带液晶驱动则要配液晶驱动芯片相关电路(与lcd一体构成lcm)，也主要起信息提示作用。

在图4所示实施例中，由start开始，initialize做初始化工作，主要对模数转换、中断、数据ram、定时器等相关特殊寄存器预设。始化后，进入循环体，audiosampling对声波采样检测，targetpractice确定是不是击靶声波，如果不是则回到循环体起始位置，如果是击靶声波则往下流，由functionset来确定是不是功能设置，如是功能设置则由parameterwrite把相关参数录入，再回循环体起始位置；如不是则是事务击靶，由locationandstatistics做击靶声源追踪定位和统计。接着，进入gametarget确定是不是电玩游戏射击，不是则就是实弹演练，需要report1以无线通信方式汇报射击点击靶位置相关信息并回循环起点；如果是电玩游戏射击则还要通过singlegame判断是互动游戏还是单人游戏，互动游戏也要report2以无线通信方式汇报中弹情况或效果；单人游戏则由空接的模数转换引脚噪声检测产生随机数来控制led，随机点亮目标图案用于产生动态射击标靶，再回循环体起始位置。

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