[發(fā)明專利]一種基于編碼調(diào)制激光發(fā)射與感應的對戰(zhàn)游樂系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107952236A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 葛曉揚;馬春東;向彬瑩;郭磊
• 申請（專利權(quán)）人: 大連高馬藝術(shù)設計工程有限公司
• 主分類號: A63F9/02
• 分類號: A63F9/02
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責任公司21119
• 代理人: 龍鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式開發(fā)技術(shù)、無線圖像傳輸技術(shù)、姿態(tài)感應技術(shù)和激光調(diào)制與感應技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于編碼調(diào)制激光發(fā)射與感應的對戰(zhàn)游樂系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，無線對戰(zhàn)類類玩具或游樂項目，大多采用紅外線發(fā)射與接收的技術(shù)模式，雖然技術(shù)難度低，但由于紅外線的散射面較大，因此瞄準精度不高，而且紅外線也容易受到自然光的影響，射程有限。激光鐳射與接收技術(shù)是該類項目的另一大技術(shù)選擇方向，多用于真人CS對戰(zhàn)項目中，在精度、射程等方面要優(yōu)于紅外線技術(shù)，但目前已有的項目方案中往往都很難解決發(fā)射對象識別的問題，也就是雖然接收到紅外線或激光很容易，但識別出是哪個對手發(fā)出的卻很難，尤其是在較多對戰(zhàn)人數(shù)參與的情況下。目前已有的解決方案有兩種，紅外線類射擊玩具往往嚴格限制同場地的對戰(zhàn)人數(shù)，只允許兩臺設備相互對戰(zhàn)，以此可以解決識別問題，但有限的參與人數(shù)卻大大減少了可玩性；激光鐳射類射擊游樂設備采用的方法是時間記錄法，也就是通過系統(tǒng)時鐘記錄同時發(fā)射的設備與接收的設備，從而判斷擊中目標的選手是哪個。該方法雖然被廣泛應用，但是當參與人數(shù)增多且場地較小時，同時判斷的誤差會增大，而且現(xiàn)有的設備體積巨大，成本較高。現(xiàn)有激光對戰(zhàn)類游樂玩具項目的另一個大問題就是瞄準視角與觀看視角不統(tǒng)一，以遙控對戰(zhàn)坦克玩具為例，操作者以俯瞰視角駕駛坦克玩具，通過按下按鍵來轉(zhuǎn)向瞄準對手并開火，這一過程與實際操作炮臺的體驗完全不同，操作者的視角與瞄準的視角完全不同，尤其是面對運動中的標靶或多人對戰(zhàn)時，很難轉(zhuǎn)換方向感，誤操作率高，精準度低，游樂體驗感差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過控制激光發(fā)射的頻率，從而讓接收端區(qū)分對不同的發(fā)射端，實現(xiàn)對戰(zhàn)記分的規(guī)則，再通過添加主視角攝像頭模組和姿態(tài)傳感器以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的旁觀視角和按鍵操作，讓觀看和瞄準畫面更加真實可靠，操作更加自然順手，通過模塊化的功能搭建，適應各類駕駛、對戰(zhàn)等游樂設備和玩具教具項目。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種基于編碼調(diào)制激光發(fā)射與感應的對戰(zhàn)游樂系統(tǒng)，分為發(fā)射端與控制端兩個部分；發(fā)射端配有激光發(fā)射管模組、多個激光接收對管和51單片機或同性能嵌入式控制板，以及無線發(fā)射模塊或Wi-Fi模塊，其中激光發(fā)射管模組裝在一個兩軸云臺上，云臺兩個轉(zhuǎn)動軸配有數(shù)字舵機；激光發(fā)射管模組上方配有同方向的攝像圖傳一體模組；激光接收對管分布在發(fā)射端外殼的各個方向上，用于接收各個方向的激光照射；控制端為一個兩軸控制云臺，云臺頂端配有9軸姿態(tài)傳感器和發(fā)射控制按鍵，并內(nèi)置51單片機或同性能嵌入式控制板，以及無線發(fā)射模塊或Wi-Fi模塊；控制端云臺頂端配有圖像接收模塊和彩色顯示屏。

功能說明：控制端由操作者操作射擊瞄準的方向，云臺頂端的顯示器可以顯示激光發(fā)射模組的指向方向。并通過姿態(tài)傳感器實時控制發(fā)射端云臺的旋轉(zhuǎn)和俯仰角度；控制端通過按下發(fā)射按鍵來遙控啟動激光發(fā)射器，通過發(fā)射端單片機預置的編碼控制，每臺激光發(fā)射器以特定的頻率發(fā)射激光（如50Hz），當命中目標時，對方的激光接收對管可以通過單片機計數(shù)，從而分辨是哪一個發(fā)射端發(fā)出的激光，從而最終實現(xiàn)區(qū)分游戲場上不同選手的命中與記分；為了提高監(jiān)測精度，發(fā)射端每秒發(fā)射多次一定頻率的激光，接受對管一端需接收到2次才會確認被擊中。

本發(fā)明的有益效果為：1.通過設置不同的激光發(fā)射頻率來區(qū)分每一臺發(fā)射設備的身份，可以有效減少系統(tǒng)的計算處理負擔，并且在參與人數(shù)增多時同樣有效，適合室內(nèi)場景下多人參與的項目條件；2.添加圖像傳輸模組和姿態(tài)傳感模塊可以讓操作者在主視角下操作炮臺，獲得更加真實且便捷的游樂操作體驗，降低操作難度，提高瞄準控制的效率和精度；3.通過該方案的實施，可以在打造真實駕乘操作體驗的同時，保持游樂設備或玩具小巧的體積，讓操作者以玩具的比例來感受場景環(huán)境，在大幅提升游樂內(nèi)容量的同時，又無須占用大面積的空間，方案適合在綜合購物體等室內(nèi)環(huán)境經(jīng)營，增加了游樂項目的受眾和經(jīng)營范圍，同時又無須高昂的開發(fā)和維護費用，后期場景升級和擴建的難度也大幅降低，方案的適用領(lǐng)域也非常廣泛，各類駕駛、對戰(zhàn)類游樂、玩具項目（如汽車、坦克、船舶、飛機等）均可以搭載，具有非常大的市場價值。

附圖說明

圖1是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步解釋說明。