CN112815774A - 可见光模拟射击对战方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可见光模拟射击对战方法和***，该可见光模拟射击对战方法，其包括如下步骤：发射第一信号光，第一信号光为预设频率，其中，第一信号光为可见光；接收第一信号光后，经散射后传输到至少一个光源处理器中；对第一信号光进行转换并优化处理得到电信号；根据电信号检测并计算得到第一信号光对应的光照强度，并显示检测结果。本发明采用的是可见光源发射和接收，使得模拟射击对战可以看到子弹轨迹或弹着点，且有效避免传统红外激光的反射接收缺陷，使得射击对战可以做到精确瞄准，增强了对战体验。

Description

可见光模拟射击对战方法和***

技术领域

本发明涉及射击训练的技术领域，特别是涉及可见光模拟射击对战方法和***。

背景技术

真人射击对射击用具有广泛的需求，不仅仅在军事演***民们所喜爱的一种集运动与游戏于一体、紧张刺激又有益身心健康的活动。

目前比较流行的是使用水弹类的***射击，它的射击感较为真实，因此广受民众喜爱，但是也存在许多弊端：一是受动能限制，水弹有效射程只有十几米，作战距离大幅限制，你看得到敌人却无法击中他，无法发挥技战术；二是水弹作战经常在有障碍物的环境内，缺乏解决障碍物后面目标的有效手段，为了所谓的“公平竞技”，为了能够有体验感，人为的定义了一些“规则”。同时水弹射击发射有一定动能的实物子弹，会对近距离无护具人员身体造成伤害，因此水弹竞技也必须限定在专业场地内进行。

现有技术中，还有一种激光(镭射)类的对战装备，不发射实物子弹，具有射程远、子弹数量无限制、无需佩戴护具、装备不容易损坏、阵亡判定清晰等优势，但是纵观市面已有的各种激光(镭射)类对战产品，不管是有线连接的还是无线控制的，全部都是基于红外线的、采用红外编码发射和接收的技术，这类产品2个极大的弊端：首先，由于是采用红外激光，人眼看不到任何子弹轨迹或弹着点，就没法进行瞄准射击。由于设备装配都会存在偏差，即便只偏差一个很小的角度，目标距离只要超过一定距离，在没有发射物的情况下，就非常难以击中目标；其次，红外激光对战装备使用的是红外编码发射和接收技术，红外发射和接收存在非常严重的反射接收问题。如果在有反射物的环境中对战，随便射击就可以击中目标，即便完全隐蔽在各种障碍物后面，也会被反射光线击中，使得对战完全失真。

发明内容

鉴于上述状况，本发明提供一种实施简单，复杂度低，具有明显的实际应用价值的可见光模拟射击对战方法和***，以解决上述问题。

本发明提出了一种可见光模拟射击对战方法，可见光模拟射击对战方法包括如下步骤：

发射第一信号光，所述第一信号光为预设频率，其中，所述第一信号光为可见光；

接收所述第一信号光后，经散射后传输到至少一个光源处理器中；

对所述第一信号光转换并优化处理得到电信号；

根据所述电信号检测并计算得到所述第一信号光对应的光照强度，并显示检测结果。

可选地，所述对所述第一信号光进行转换并优化处理得到电信号的步骤，包括：

将所述第一信号光的光信号转换为第一电信号；

对所述第一电信号进行隔离处理，过滤掉直流部分和干扰信号得到第二电信号；

放大所述第二电信号，并过滤所述第二电信号中低于所述预设频率和高于所述预设频率中的电信号，得到第三电信号；

将所述第三电信号进行转换并计算得到所述第一信号光对应的光照强度。

可选地，所述接收所述第一信号光步骤采用一光源均光接收器；其中

所述光源均光接收器采用透明材料制得；

所述光源均光接收器的散射接收面分布有所述光源处理器。

可选地，所述预设频率为1KHz～1MHz。

可选地，所述可见光模拟射击对战方法还包括：

模拟所述第一信号光对应的声音强度。

可选地，所述可见光模拟射击对战方法还包括：

模拟所述第一信号光对应的后坐力强度。

本发明还提供了一种可见光模拟射击对战***，所述可见光模拟射击对战***包括：

光源发射器，配置成发射第一信号光；其中，所述第一信号光为预设频率，所述第一信号光为可见光；

光源均光接收器，配置成接收所述第一信号光；

光源处理器，配置成转换并优化处理经散射传输后的所述第一信号光得到电信号，根据所述电信号检测并计算得到所述第一信号光对应的光照强度；及

显示器，配置显示所述光照强度。

可选地，所述光源处理器包括：

光电转换模块，配置成将所述第一信号光的光信号转换为第一电信号；

隔离处理模块，配置成对所述第一电信号进行隔离处理，过滤掉直流部分和第一干扰信号得到第二电信号；

放大过滤模块，配置成放大所述第二电信号，并过滤所述第二电信号中低于所述预设频率和高于所述预设频率中的电信号，得到第三电信号；及

信号转换模块，配置成将所述第三电信号进行转换并计算得到所述第一信号光对应的光照强度。

可选地，所述光源均光接收器采用透明材料制得；

所述光源均光接收器的散射接收面分布有所述光源处理器。

可选地，所述预设频率为1KHz～1MHz。

可选地，所述可见光模拟射击对战***还包括：

音频模块，配置成模拟所述第一信号光对应的声音强度。

可选地，所述可见光模拟射击对战***还包括：

反馈模块，配置成模拟所述第一信号光对应的后坐力强度。

本发明提供的光源均光接收器可制成头盔和胸甲、背甲形状穿戴在人身上，对于直射在其上的可见光源经过散射后发射到光源处理器，对于反射过来的微弱的可见光源会进行有效的滤除，避免整个***产生误判，提高模拟对战的真实性。

进一步地，为了追求远距离射击需要，光源需要采用方向性好的可见激光，使用传统编解码技术必须要求激光导通时间在100毫秒以上才能完成一个通信命令的发送，发射功率大，容易造成眼睛视网膜受损，然而本发明提供的可见光模拟射击对战方法和***，只需识别可见光里的频率信息，可以在小于1毫秒内时间完成，发射能量小，不会损伤视网膜，使得使用可见光源模拟对战变得十分安全。

本发明采用的是可见光源发射和接收，使得模拟射击对战可以看到子弹轨迹或弹着点，且有效避免传统红外激光的反射接收缺陷，使得射击对战可以做到精确瞄准，增强了对战体验；本发明可应用在不同射程、不同伤害的各种武器***模拟中，包括***、自动步枪、狙击枪、散弹枪以及片杀伤的手雷，可应用在多场景的模拟射击对抗演习中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明的一个实施例提供的可见光模拟射击对战***的模块示意图；

图2是图1中所述光源发射器的模块示意图；

图3是图1中所述光源均光接收器的示意图；

图4是图1中的光源均光接收器的模块示意图；

图5是图1中的光源处理器的电路图；

图6是本发明一个实施例中的可见光模拟射击对战方法的流程示意图；

图7是本发明一个实施例中处理第一信号光的流程示意图。

主要元件符号说明

可见光模拟射击对战*** 10

光源发射器 100

光源均光接收器 200

光源处理器 300

光电转换模块 310

电压源 VCC

第一分压电阻 R1

第二分压电阻 R2

光敏传感器 S

隔离处理模块 320

放大过滤模块 330

第一电容 C1

晶体管放大电路 332

带通滤波放大器 334

第二电容 C2

特定频率检波模块 340

特定频率检波器 341

频率参数配置模块 342

强度检测模块 350

显示器 370

处理器 360

第二通信模块 380

光源驱动模块 110

可见光源 120

第一开关元件 SW1

微处理器 130

第一引脚 P1

第二引脚 P2

第三引脚 P3

第四引脚 P4

第五引脚 P5

第二开关元件 SW2

音频模块 140

反馈模块 150

第一通信模块 160

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1，图1是本发明的一个实施例提供的可见光模拟射击对战*** 10的模块示意图。该可见光模拟射击对战***10用于模拟射击训练中的激光类对战设备。具体地，该可见光模拟射击对战***10一般性地包括光源发射器 100、光源均光接收器200以及光源处理器300。其中，所述光源发射器100用于发射可见光。所述光源均光接收器200用于将所述可见光的面积进行扩大并均匀散开，以使得投射至所述光源处理器300上的光线分布均匀。

所述光源发射器100配置成发射第一信号光。所述光源发射器100将人眼可见的光源经过特定频率调制后发射出去，所述光源发射器100可应用在多种模拟对战武器发射***中。如果需要远距离射击，则所述光源发射器100采用可见激光作为光源，如果是模拟短距离散弹枪，可以所述光源发射器100使用带有一定方向约束的LED激光灯，如果要模拟近距离范围性杀伤的武器，比如手雷，则所述光源发射器100使用可组成全方向照射的LED发射激光光源阵列。不同武器类型使用不同的预设频率对光进行调制，以便所述光源处理器300可以区分。

所述光源发射器100发射的第一信号光为预设频率，进一步地，该第一信号光为可见光。可选地，所述预设频率为1KHz～1MHz。

在本发明的至少一个实施例中，所述第一信号光采用具有预设频率的可见光，其将预设频率的周期信号调制在可见光上而不使用任何编码处理，接收激光的***只需要识别预设频率的信号(即所述预设频率的可见光)而无需进行解码处理，可以使得发射和接收最快可以在小于1毫秒的时间内完成，效率远远高于需要超过100毫秒的红外编解码技术。

请参阅图2，所述光源发射器100包括光源驱动模块110、可见光源120、第一开关元件SW1、微处理器130、第二开关元件SW2、音频模块140、反馈模块150以及第一通信模块160。

所述光源驱动模块110与所述可见光源120电性连接，用于提供驱动电流给所述可见光源120。在本发明的至少一个实施方式中，所述光源驱动模块110 为直流驱动电路。

所述可见光源120的一端与所述光源驱动模块110电性连接，另一端通过所述第一开关元件SW1接地。所述可见光源120在所述第一开关元件SW1导通时，根据所述光源驱动模块110的驱动电流发出以所述预设频率闪烁的可见光。在所述预设频率下，所述可见光源120的闪烁无法被人眼所感知，进而模拟可见光弹的发射。

所述第一开关元件SW1的控制端与所述微处理器130电性连接，所述第一开关元件SW1的第一连接端与所述可见光源120电性连接，所述第一开关元件 SW1的第二连接端接地。在本发明的至少一个实施例中，所述第一开关元件SW1 为P型场效应晶体管(Metaloxide semiconductor field effect transistor， MOSFET)。

所述微处理器130具有第一引脚P1。在本发明的至少一个实施例中，所述第一引脚P1为通用输入输出引脚(General purpose input output，GPIO)。所述微处理器130的第一引脚P1与所述第一开关元件SW1的控制端电性连接。所述微处理器130的第一引脚P1输出控制信号以控制所述第一开关元件SW1的导通与截止。所述控制信号可以为以预定周期变化的信号。在本发明的至少一个实施例中，所述控制信号可以为方波信号。在其他实施例中，所述控制信号还可以为正弦信号等其他呈周期变化的信号。其中，所述控制信号控制所述第一开关元件SW1周期性导通，进而使得所述可见光源120发出的以所述预设频率闪烁的可见光。所述控制信号的周期与所述预设频率相关联。在本发明的至少一个实施例中，所述控制信号的周期可以等于所述可见光源120对应的所述预设频率。在所述控制信号处于低电平时，所述第一开关元件SW1导通，所述可见光源120根据所述光源驱动模块110的驱动电流发出具有所述预设频率的可见光。在所述控制信号处于高电平时，所述第一开关元件SW1截止，所述可见光源120不发光。

所述第二开关元件SW2与所述微处理器130的第二引脚P2电性连接。所述第二开关元件SW2用于在导通时控制所述微处理器130通过所述第一引脚P1 产生所述控制信号给所述第一开关元件SW1。在本发明的至少一个实施例中，所述第二开关元件SW2为扳机，且在所述扳机被触发或按下时，所述第二开关元件SW2导通。

所述音频模块140与所述微处理器130的第三引脚P3电性连接。所述音频模块140用于模拟所述第一信号光发射时的声音。在所述第二开关元件SW2导通时输出对应的音效。在本发明的至少一个实施例中，所述音频模块140内可存储有多种不同的音效。多种不同的所述音效用于模拟不同子弹射击或***对应的声音。在所述光源发射器100发射模拟光弹的同时，所述音频模块140模拟不同子弹射击或***的声音，模拟发射时的振动声音。参与射击对战的参与者更加感觉到真实性。

所述反馈模块150与所述微处理器130的第四引脚P4电性连接。所述反馈模块150用于模拟所述第一信号光发射时产生的反馈。所述反馈模块150在所述第二开关元件SW2导通时产生反馈。在本发明的至少一个实施例中，所述反馈可以为振动。在其他实施方式中，所述反馈还可以为灯光效果或硝烟味道等其他反馈效果。在本发明的至少一个实施例中，所述反馈模块150可以为偏心转子马达，也可以为功率较大的横向线性马达。

所述第一通信模块160与所述微处理器130的第五引脚P5与电性连接。所述第一通信模块160可采用预先匹配的方式与其他模块进行通信(包括但不限于光源发射器100或光源处理器300)。在本发明的至少一个实施例中，所述第一通信模块160可以为广域网通信技术，例如2.4G、3G、4G、5G等等，但并不以此为限。在其他实施方式中，所述第一通信模块160还可以为局域网通信技术，例如近场通信(Near field communication,NFC)、WIFI通信模块、蓝牙等等，但并不以此为限。其中，所述预先匹配的方式为通过设置其他模块(例如，其他所述光源发射器100内的所述第一通信模块160或所述光源处理器300 内的第二通信模块380)采用与所述第一通信模块160相同的射频ID以及设备 ID，且工作在同一个射频子频段内，进而将所述第一通信模块160与其他模块组成一个通信群组以进行相互通信。

所述光源发射器100、所述光源均光接收器200以及所述光源处理器300 构成整个所述可见光模拟射击对战***10，所述光源发射器100与所述光源均光接收器200为一个使用者服务，便于后续数据分析和结果显示。根据所述光源发射器100发射的第一信号光是否射中目标，判定执行相应的显示结果，比如“锁枪”或“命中提示或惩罚”等。

请一并参阅图3及图4，进一步地，所述光源均光接收器200定义有接收面 201以及散射面203。所述接收面201为与所述光源发射器100相对设置的表面。所述散射面203为与所述光源处理器300相对设置的表面。由所述光源发射器 100发射出的所述第一信号光从所述接收面201进入所述光源均光接收器200，并经过所述光源均光接收器200的散射后由所述散射面20出射，并提供给至少一个所述光源处理器300。如图2所示，图2是本发明一个实施例的所述光源均光接收器200的示意图。所述光源均光接收器200可以根据目标及位置不同做成不同的形状，比如人身体用的头佩式、胸甲、背甲或护臂、护腿等，也可以是各种形状的标靶或其他大型目标。

所述光源均光接收器200采用透明材料制成，所述光源均光接收器200内进一步掺杂一定比例的色粉和有机硅扩散粉。所述色粉是对颜料的一种俗称，它包括有机颜料、无机颜料、溶剂染料、荧光颜料、珠光颜料、荧光增白剂等。

所述光源均光接收器200的散射面分布有所述光源处理器300。当有第一信号光照射在所述光源均光接收器200的接收面时，光能量会投射入所述光源均光接收器200内，并被散开成漫射状态，进而保证有小部分可见光能量会落在装配在所述光源均光接收器200另一侧的至少一个所述光源处理器300上。

所述光源处理器300设于所述光源均光接收器200的散射面203，第一信号光散射后进入所述光源处理器300，使用较少的所述光源处理器300即可保证第一信号光不会被漏掉，做到较大的有效接收面积，同时减少因反射接收带来的错误判断，可以使得在模拟对战时尽可能真实地模拟出人体的可命中部位。

然而，由于所述光源均光接收器200是可透光的，因此所述光源处理器300 会对所有的可见光产生反应，入射在光源均光接收器200上的环境光(干扰光) 强度甚至会远远超过第一信号光的强度，进而需要有效从强干扰背景光中快速而准确识别有效的可见光源。

进一步地，所述光源均光接收器200可同时部署在人体上多个部位；不同部位接收同一预设频率可见光时，判定给出的“伤害值”不同。

所述光源处理器300配置成转换并优化处理经散射传输后的所述第一信号光得到电信号。具体请参照图5，图5为图1中的所述光源处理器300的电路示意图。所述光源处理器300包括光电转换模块310、隔离处理模块320、放大过滤模块330、特定频率检波模块340、光强度检测模块350、处理器360、显示器370以及第二通信模块380。

所述光电转换模块310与所述光源均光接收器200的所述散射面203相对设置。所述光电转换模块310配置成将第一信号光的光信号转换为第一电信号。所述光电转换模块310包括电压源VCC、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2 以及多个光敏传感器S。其中，多个所述光敏传感器S构成阵列结构，且相互之间并联连接。在本发明的至少一个实施例中，多个所述光敏传感器S设置于同一条直线上。在其他实施方式中，所述光敏传感器S还可以呈矩阵方式设置。所述第一分压电阻R1的一端与所述电压源VCC电性连接，另一端与每个所述光敏传感器S的第一端电性连接。所述第二分压电阻R2的一端与每个所述光敏传感器S的第二端电性连接，另一端接地。请一并参照图4，在本发明的至少一个实施例中，所述光电转换模块310包括由多个光敏传感器S构成的光敏传感器阵列，该光敏传感器S进行光电信号转换，将所述第一信号光的光信号转换为第一电信号。所述光敏传感器S可以但不限于使用光敏二极管或硅光电池。多个光敏传感器S全部并联在一起，并工作在反向偏置状态，当有可见光，如第一信号光，入射在所述光敏传感器S时，其正极会产生随着光强变化而变化的电压，实现了光电转化。

所述隔离处理模块320与所述光电转换模块310电性连接。所述隔离处理模块320配置成对第一电信号进行隔离处理，依次过滤掉直流部分和干扰信号后得到第二电信号。一实施例中，所述隔离处理模块320包括第一电容C1。所述第一电容C1的一端与所有所述光敏传感器S的阳极电性连接，另一端与所述放大过滤模块330电性连接。通过该第一电容C1实现对光敏传感器S产生的电压进行隔离，在过滤去除直流成分后，可以将非快速变换的部分背景光有效去除。进一步地，滤除背景光后的电压信号(即第二电信号)非常微小，除了包含光源发射器100所发的预设频率的信号外，还有可能含有带有各种频率干扰源的其他信号。

所述放大过滤模块330与所述隔离处理模块320电性连接。所述放大过滤模块330配置成放大第二电信号，并过滤第二电信号中低于预设频率和高于预设频率的电信号，得到第三电信号。所述放大过滤模块330包括晶体管放大电路332、带通滤波放大器334以及第二电容C2。

所述晶体管放大电路332电性连接于所述第一电容C1的另一端和所述带通滤波放大器334之间，用于对经所述隔离处理模块320隔离后的第二电信号进行放大，以提升第二电信号幅度。

所述带通滤波放大器334电性连接于所述晶体管放大电路332和所述第二电容C2之间。所述带通滤波放大器334根据所述光源发射器100的预设频率的范围，采用运算放大器(图未示)构建两级带通滤波放大器。所述带通滤波放大器334将由所述晶体管放大电路332输出的放大的第二电信号进一步放大并滤除不在需要范围内的低频和高频成分，即过滤第二电信号中低于预设频率和高于预设频率中的电信号，进而得到第三电信号。

所述第二电容C2的一端与所述带通滤波放大器334电性连接，另一端与多个所述特定频率检波模块340电性连接。在具体实施例中，所述第二电容C2将由所述带通滤波放大器334滤波的第三电信号再进行直流成分隔离。

所述特定频率检波模块340电性连接于所述放大过滤模块330和所述处理器360之间。所述特定频率检波模块340用于对所述第三电信号中的多个特定频率进行检测，并在检测到至少一个所述特定频率时产生至少一个有效信号给所述处理器360。所述特定频率检波模块340包括多个特定频率检波器341。多个所述特定频率检波器341并联连接在所述第二电容C2的另一端和所述处理器 360之间。多个所述特定频率检波器341分别对应一个特定频率，且互不相同。每个所述特定频率检波器341用于对经所述第二电容C2滤波后输出的第三电信号进行特定频率检测。在任意一个所述特定频率检波器341检测到对应的所述特定频率时，所述特定频率检波器341输出一个有效信号送到处理器360对应的输入管脚上。

所述特定频率检波模块340还包括多个频率参数配置模块342。每个所述频率参数配置模块342与一个所述特定频率检波器341电性连接，用于设定对应所述特定频率检波器341的特定频率。

根据需要所述特定频率检波模块340可同时对多个特定频率进行识别鉴定，并可在该特定频率信号的3个信号周期内完成检测，实现多个频率信息的快速鉴别。通常情况下，也可以这样理解，所述光源发射器100可以调制多个预设频率的周期信号在第一信号光上，所述光源处理器300同时对载有多个预设频率周期信号的第一信号光转换而成的第三电信号的多个特定频率进行检波识别，可以用来模拟射击对战中的不同武器，给出对应武器的伤害值。

所述光强度检测模块350电性连接于所述放大过滤模块330和所述处理器 360之间。所述光强度检测模块350配置成将第三电信号进行转换并计算得到所述第一信号光对应的光照强度。在本发明的至少一个实施例中，所述光强度检测模块350将所述第三电信号进行低通滤波后转换成有效的直流分量，然后再通过AD转换计算得到光照强度，并计算多个光照强度的平均值作为所述第一信号光对应的所述光照强度。也就是说，经过处理后，所述光强度检测模块350 只会对载有预设频率信息的第一信号光进行光强检测，对于其他的环境光或不含预设频率信息的干扰光源会进行有效的滤除，可以使得***很好地适应弱光或强光环境。所述光强度检测模块350可以但不限于使用光照强度检测仪。

所述处理器360与所述特定频率检波模块340以及所述光强度检测模块350 电性连接。所述处理器360根据由所述特定频率检波模块340输出的所述有效信号识别所述光源发射器100的第一信号光的预设频率，进而确定所述光源发射器100的类别。在本发明的至少一个实施例中，所述光源发射器100的类别可以为武器类别。在其他实施方式中，所述光源发射器100的类别还可以为武器的伤害最大值。所述处理器360根据所述光强度检测模块350输出的所述光照强度识别所述光源发射器100发射的第一信号光是否处于有效杀伤距离。所述处理器360通过对所述光强度检测模块350识别到的光照强度，可以识别所述光源发射器100的远近，从而调整模拟对战时收到的伤害值。所述处理器360 进一步将识别到的所述光源发射器100的类别、光强值、对应的光源均光接收器200在人体的安装位置来计算得到被击中目标应该受到的实际伤害值。

所述显示器370与所述处理器360电性连接。所述显示器370用于显示所述光照强度。所述显示器370可采用手机、iPad或其他液晶显示器。所述显示器370对应显示第一信号光对应的光照强度，进一步地显示所述光源发射器100 的类别、光照强度、所述光源均光接收器200在人体的安装位置来给出被击中目标应该受到的实际伤害。

所述第二通信模块380与所述处理器360电性连接。所述第二通信模块380 用于与所述光源发射器100内的所述第一通信模块160建立通信。

本发明还提供了一种可见光模拟射击对战方法，图6为该可见光模拟射击对战方法的流程示意图。

该可见光模拟射击对战方法具体包括如下步骤：

步骤S510，发射第一信号光。

具体地，所述光源发射器100配置成发射第一信号光。所述光源发射器100 将人眼可见的光源经过特定频率调制后发射出去，所述光源发射器100可应用在多种模拟对战武器发射***中。如果需要远距离射击，则采用可见激光作为光源，如果是模拟短距离散弹枪，可以使用带有一定方向约束的LED激光灯，如果要模拟近距离范围性杀伤的武器，比如手雷，则使用可组成全方向照射的 LED发射激光光源阵列。不同武器类型使用不同的特定频率对光进行调制，以便接收所述光源处理器300可以区分。

所述光源发射器100发射的第一信号光为预设频率，进一步地，该第一信号光为可见光。可选地，所述预设频率为1KHz～1MHz。所述光源发射器100将人眼可见的光源经过预设频率调制后发射出去，所述光源发射器100可应用在多种模拟对战武器发射***中。如果需要远距离射击，则所述光源发射器100 采用可见激光作为光源，如果是模拟短距离散弹枪，可以所述光源发射器100 使用带有一定方向约束的LED激光灯，如果要模拟近距离范围性杀伤的武器，比如手雷，则所述光源发射器100使用可组成全方向照射的LED发射激光光源阵列。不同武器类型使用不同的特定频率对光进行调制，以便所述光源处理器 300可以区分。

在本发明的至少一个实施例中，所述第一信号光采用具有预设频率的可见光，其将预设频率的周期信号调制在可见光上而不使用任何编码处理，接收激光的***只需要识别特定频率的信号而无需进行解码处理，可以使得发射和接收最快可以在小于1毫秒的时间内完成，效率远远高于需要超过100毫秒的红外编解码技术。

步骤S520，接收第一信号光后，经散射后传输到至少一个光源处理器300 中。

具体地，所述光源均光接收器200配置成接收第一信号光后经散射后提供给至少一个光源处理器300。如图3所示，所述光源均光接收器200可以根据目标及位置不同做成不同的形状，比如人身体用的头佩式、胸甲、背甲或护臂、护腿等，也可以是各种形状的标靶或其他大型目标。

请一并参阅图4，进一步地，所述光源均光接收器200定义有接收面201 以及散射面203。所述接收面201为与所述光源发射器100相对设置的表面。所述散射面203为与所述光源处理器300相对设置的表面。由所述光源发射器100 发射出的所述第一信号光从所述接收面201进入所述光源均光接收器200，并经过所述光源均光接收器200的散射后由所述散射面20出射，并提供给至少一个所述光源处理器300。

所述光源均光接收器200采用透明材料制成，所述光源均光接收器200内进一步掺杂一定比例的色粉和有机硅扩散粉。所述色粉是对颜料的一种俗称，它包括有机颜料、无机颜料、溶剂染料、荧光颜料、珠光颜料、荧光增白剂等。

所述光源均光接收器200的散射面203分布有所述光源处理器300。当有可见光照射在光源均光接收器200时，光能量会投射入所述光源均光接收器200，并被散开成漫射状态，进而保证有小部分可见光能量会落在装配在所述光源均光接收器200另一侧的所述光源处理器300上。

所述光源处理器300设于所述光源均光接收器200的散射面203，可见光散射后进入所述光源处理器300，使用较少的所述光源处理器300即可保证可见光不会被漏掉，做到较大的有效接收面积，同时减少因反射接收带来的错误判断，可以使得在模拟对战时尽可能真实地模拟出人体的可命中部位。

然而，由于所述光源均光接收器200是可透光的，因此所述光源处理器300 会对所有的可见光产生反应，入射在所述光源均光接收器200上的环境光(干扰光)强度甚至会远远超过所述光源发射器100的发射强度，进而需要有效从强干扰背景光中快速而准确识别有效的可见光源。

进一步地，所述光源均光接收器200可同时部署在人体上多个部位；不同部位接收同一预设频率可见光时，判定给出的“伤害值”不同。

步骤S530，对第一信号光转换并优化处理得到电信号。

所述光源处理器300配置成处理经散射传输后的第一信号光得到电信号。具体优化处理过程请见下文详述。

步骤S540，检测电信号得到所述第一信号光对应的光照强度，并显示检测结果。

所述光强度检测模块350配置成检测第一信号光的光照强度。所述光强度检测模块350可以但不限于使用光照强度检测仪。所述处理器360根据所述第三电信号识别所述光源发射器100的类别、光照强度、对应的所述光源均光接收器200在人体的安装位置来计算得到被击中目标应该受到的实际伤害值。

通过所述光强度检测模块350对载有预设频率信息的光源进行光强检测，可以使得***能够识别发射光源的远近，从而调整模拟对战时收到的伤害值。

人眼是分辨不出经过预设频率调制后的可见光源和四周环境光的差别的，由于全是可见光波段，含有预设频率调制的可见光和环境光一起照射到所述光源均光接收器200和所述光源处理器300上，所述光源处理器300可以有选择的对需要处理的光信号进行放大，并通过多个不同频率的检波电路对可见光里含有的频率信息进行鉴别和区分，同时对经过选择放大后的可见光的平均强度做测量，得到光照强度，从而使得对战***可以判定目标被哪种类型的武器所击中，被击中时发射武器离目标的远近，从而给出对应的伤害值。

如图7所示，图7是本发明一个实施例中处理第一信号光得到电信号的流程示意图。处理第一信号光得到电信号，具体包括如下步骤：

步骤S531，将第一信号光的光信号转换为第一电信号。

具体地，所述光电转换模块310配置成将第一信号光的光信号转换为第一电信号。使用所述光敏传感器S构成的阵列进行光电信号转换，将第一信号光的光信号转换为第一电信号。光敏传感器S可以但不限于使用光敏二极管或硅光电池。多个光敏传感器S全部并联在一起，并工作在反向偏置状态(如图所示)，当有可见光入射在所述光敏传感器S时，其正极会产生随着光强变化而变化的电压，实现了光电转化。

步骤S532，对第一电信号进行隔离处理，过滤掉直流部分和第一干扰信号得到第二电信号。

具体地，所述隔离处理模块320配置成对第一电信号进行隔离处理，依次过滤掉直流部分和第一干扰信号后得到第二电信号。具体地，通过一个第一电容C1实现对所述光敏传感器S产生的电压进行隔离，在过滤去除直流成分后，可以将非快速变换的部分背景光有效去除。进一步地，滤除背景光后的电压信号除了包含所述光源发射器100所发的预设频率的信号外，还有可能含有带有各种频率干扰源的其他信号，进而过滤掉干扰信号后得到第二电信号。

步骤S533，放大第二电信号，并过滤第一电信号中低于预设频率和高于预设频率中的电信号，得到第三电信号。

具体地，所述放大过滤模块330配置成放大所述第二电信号，并过滤第二电信号中低于预设频率和高于预设频率中的电信号，得到第三电信号。

首先，所述第二电信号通过所述晶体管放大电路332对隔离后的第二电信号进行放大，提升第二电信号幅度。然后，根据所述带通滤波放大器334将经所述晶体管放大电路332放大后的第二电信号进一步放大并滤除不在需要范围内的低频和高频成分，即过滤第二电信号中低于预设频率和高于预设频率中的电信号，进而得到第三电信号。

在具体实施例中，将滤波放大后的第三电信号再进行直流成分隔离后，同时送入多个所述特定频率检波器341中，当含有特定频率的信息被检出时，对应的所述特定频率检波器341会输出一个有效信号送到所述处理器360对应的输入管脚上。根据需要所述特定频率检波模块340可同时对多个特定频率进行识别鉴定，并可在该特定频率信号的3个信号周期内完成检测，实现多个频率信息的快速鉴别。通常情况下，也可以这样理解，所述光源发射器100可以调制多个预设频率的周期信号在第一信号光上，所述光源均光接收器200和所述光源处理器300可同时对载有多个预设频率周期信号的第一信号光进行检波识别，可以用来模拟和识别射击对战中的不同武器，并给出对应武器的伤害值。

步骤S534，将第三电信号进行转换并计算得到所述第一信号光对应的光照强度。

具体地，所述光强度检测模块350将所述第三电信号进行低通滤波后转换成有效的直流分量，然后再通过AD转换计算得到光照强度，并计算多个光照强度的平均值作为所述光照强度，从而根据所述光照强度判断所接收的光源是否来自于有效杀伤距离内。

经过处理后，所述光强度检测模块350只会对载有预设频率信息的所述第一信号光进行光强检测，对于其他的环境光或不含预设频率信息的干扰光源会进行有效的滤除，可以使得***很好地适应弱光或强光环境。

在一些优选实施例中，可见光模拟射击对战方法还包括步骤：

步骤S550，模拟第一信号光对应的声音强度。

具体地，所述音频模块140配置成模拟第一信号光对应的声音强度。在发射模拟光弹的同时，也就是说所述光源发射器100在发出可见光时，所述音频模块140模拟不同子弹射击或***的声音，模拟发射时的振动声音。参与射击对战的参与者更加感觉到真实性。

在另一些优选实施例中，可见光模拟射击对战方法还包括步骤：

步骤S560，模拟第一信号光对应的后坐力强度。

具体地，所述反馈模块150配置成模拟第一信号光对应的后坐力强度。所述反馈模块150可使用偏心转子马达，也可使用功率大一点的横向线性马达，以便达到更好的模拟效果。

步骤S550和步骤S560的位置可以互换。

本发明提供的可见光模拟射击对战方法和***，采用的是可见光源发射和接收，使得模拟射击对战可以看到子弹轨迹或弹着点，且有效避免传统红外激光的反射接收缺陷，使得射击对战可以做到精确瞄准，增强了对战体验；本发明可应用在不同射程、不同伤害的各种武器***模拟中，包括***、自动步枪、狙击枪、散弹枪以及片杀伤的手雷，可应用在多场景的模拟射击对抗演习中。

本发明的所述光源发射器100发射可见光，可应用在多种模拟对战武器发射***中。如果需要远距离射击，则采用可见激光作为光源，如果是模拟短距离散弹枪，可以使用带有一定方向约束的LED激光灯，如果要模拟近距离范围性杀伤的武器，比如手雷，则使用可组成全方向照射的LED发射激光光源阵列。不同武器类型使用不同的特定频率对光进行调制，以便接收***可以区分。

进一步地，为了追求远距离射击需要，光源需要采用方向性好的可见激光，使用传统编解码技术必须要求激光导通时间在100毫秒以上才能完成一个通信命令的发送，发射功率大，容易造成眼睛视网膜受损，然而本发明提供的可见光模拟射击对战方法和***，只需识别可见光里的频率信息，可以在小于1毫秒内时间完成，发射能量小，不会损伤视网膜，使得使用可见光源模拟对战变得十分安全。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种可见光模拟射击对战方法，其特征在于，所述可见光模拟射击对战方法包括如下步骤：

发射第一信号光，所述第一信号光为预设频率，其中，所述第一信号光为可见光；

接收所述第一信号光后，经散射后传输到至少一个光源处理器中；

对所述第一信号进行转换并光优化处理得到电信号；

根据所述电信号检测并计算得到所述第一信号光对应的光照强度，并显示检测结果。

2.如权利要求1所述的可见光模拟射击对战方法，其特征在于，所述对所述第一信号光优化处理得到电信号的步骤，包括：

将所述第一信号光的光信号转换为第一电信号；

对所述第一电信号进行隔离处理，过滤掉直流部分和干扰信号得到第二电信号；

放大所述第二电信号，并过滤所述第二电信号中低于所述预设频率和高于所述预设频率中的电信号，得到第三电信号；

将所述第三电信号进行转换并计算得到所述第一信号光对应的光照强度。

3.如权利要求1所述的可见光模拟射击对战方法，其特征在于，所述接收所述第一信号光步骤采用一光源均光接收器；其中

所述光源均光接收器采用透明材料制得；

所述光源均光接收器的散射面分布有所述光源处理器。

4.如权利要求1所述的可见光模拟射击对战方法，其特征在于，所述预设频率为1KHz～1MHz。

5.如权利要求1所述的可见光模拟射击对战方法，其特征在于，所述可见光模拟射击对战方法还包括：

模拟所述第一信号光对应的声音强度。

6.如权利要求1所述的可见光模拟射击对战方法，其特征在于，所述可见光模拟射击对战方法还包括：

模拟所述第一信号光对应的后坐力强度。

7.一种可见光模拟射击对战***，其特征在于，所述可见光模拟射击对战***包括：

光源发射器，配置成发射第一信号光；其中，所述第一信号光为预设频率，所述第一信号光为可见光；

光源均光接收器，配置成接收所述第一信号光；

光源处理器，配置成转换并优化处理经散射传输后的所述第一信号光得到电信号，根据所述电信号检测并计算得到所述第一信号光对应的光照强度；及

显示器，配置显示所述光照强度。

8.如权利要求7所述的可见光模拟射击对战***，其特征在于，所述光源处理器包括：

光电转换模块，配置成将所述第一信号光的光信号转换为第一电信号；

隔离处理模块，配置成对所述第一电信号进行隔离处理，过滤掉直流部分和第一干扰信号得到第二电信号；

放大过滤模块，配置成放大所述第二电信号，并过滤所述第二电信号中低于所述预设频率和高于所述预设频率中的电信号，得到第三电信号；及

信号转换模块，配置成将所述第三电信号进行转换并计算得到所述第一信号光对应的光照强度。

9.如权利要求7所述的可见光模拟射击对战***，其特征在于，

所述光源均光接收器采用透明材料制得；

所述光源均光接收器的散射面分布有所述光源处理器。

10.如权利要求7所述的可见光模拟射击对战***，其特征在于，所述预设频率为1KHz～1MHz。

11.如权利要求7所述的可见光模拟射击对战***，其特征在于，所述可见光模拟射击对战***还包括：

音频模块，配置成模拟所述第一信号光对应的声音强度。

12.如权利要求7所述的可见光模拟射击对战***，其特征在于，所述可见光模拟射击对战***还包括：

反馈模块，配置成模拟所述第一信号光对应的后坐力强度。

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