专利名称：一种可以脱离游戏独立使用的游戏枪及标靶系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及游戏枪及标靶技术领域，尤其涉及一种可以脱离游戏独立使用的游戏枪及标靶系统。
背景技术：
目前，在电视游戏娱乐中使用的游戏枪，一般采用在电视旁边放置红外光点，利用在游戏枪上安装的CCD摄像传感器来检测并计算定位，然后通过无线方式将定位坐标发送到电视，在屏幕上产生定位光标，实现射击类指向游戏，或其它的定位系统等等。但这只能用来玩游戏，如果离开电视不玩游戏的话，游戏枪就闲置了，且游戏枪不能用于对战，更不能将游戏或对战进行回放，这就使游戏枪没有得到有效利用
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，现有游戏枪只能用来玩游戏，离开游戏就不能使用，利用率较低，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可以脱离游戏独立使用的游戏枪及标靶系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种可以脱离游戏独立使用的游戏枪，包括处理模块、与处理模块相连存储游戏枪ID及数据的存储单元、与处理模块相连用于操作的按键、与处理模块相连收发数据的无线收发单元；所述游戏枪还包括与处理模块相连发出光线的光源、与处理模块相连对游戏枪进行定位的定位单元，以及与处理模块相连实现与另一游戏枪对码连接的匹配单元;所述定位单元包括与处理模块相连感测游戏枪运动状态并生成感测坐标的运动感测传感器，与处理模块相连检测显示屏或另一游戏枪的光源的基准坐标并生成游戏枪的运动坐标的CMOS光学定位传感器，与处理模块相连检测显示屏或另一游戏枪距离并生成检测距离的距离检测单元。所述处理模块包括将感测坐标、运动坐标和检测距离融合计算生成游戏枪的高精度空间坐标及姿态数据的运算单元。优选地，所述距离检测单元为超声波感测单元，和/或为无线通讯强度感测单元。优选地，所述运动感测传感器包括一个或多个加速度传感器、陀螺仪和/或地磁仪。优选地，所述光源为发出红外光的红外LED。优选地，所述匹配单元为与另一游戏枪对码连接的对码键。优选地，所述CMOS光学定位传感器和距离检测单元的检测方向与游戏枪的枪口
方向一致。本实用新型游戏枪，还包括与处理模块相连发出振动的振动单元、与处理模块相连的发声模块、与处理模块相连用于程序升级的接口、与处理模块相连接入耳机或麦克风的耳机及麦克风插孔、与处理模块相连用于显示的LED指示灯。其中,所述发声模块包括控制音效和声音大小的音效及声音单元。本实用新型标靶系统，包括为固定壁挂式的LED屏或LED板的标靶，与标靶无线通讯的可以脱离游戏独立使用的游戏枪；游戏枪包括处理模块、与处理模块相连存储游戏枪ID及数据的存储单元、与处理模块相连用于操作的按键、与处理模块相连收发数据的无线收发单元；所述游戏枪还包括与处理模块相连发出光线的光源、与处理模块相连对游戏枪进行定位的定位单元，以及与处理模块相连实现与另一游戏枪对码连接的匹配单元；所述定位单元包括与处理模块相连感测游戏枪运动状态并生成感测坐标的运动感测传感器，与处理模块相连检测显示屏或另一游戏枪的光源的基准坐标并生成游戏枪的运动坐标的CMOS光学定位传感器，与处理模块相连检测显示屏或另一游戏枪距离并生成 检测距离的距离检测单元。所述处理模块包括将感测坐标、运动坐标和检测距离融合计算生成游戏枪的高精度空间坐标及姿态数据的运算单元。标靶包括处理单元、与所述处理单元相连铺满标靶的多个第二 LED、与处理单元相连并设于标靶外缘的第二光源、与所述处理单元相连与游戏枪无线通讯的第二无线收发单元、与处理单元相连用于存储资料的第二存储单元、与处理单元相连用于操作的按键、以及给标靶供电的供电单元。实施本实用新型的可以脱离游戏独立使用的游戏枪及标靶系统，具有以下有益效果通过对三种数据的融合得到高精度空间坐标及姿态数据；游戏枪不仅能在显示屏前与游戏主机配合娱乐，还能在关闭游戏主机时，多只游戏枪在对码连接后，可进行对战，同时保存对战数据，并且还能在重新打开游戏主机时，将数据发送给主机进行对战回放，提高了游戏枪的利用率及娱乐性。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图I是本实用新型可以脱离游戏独立使用的游戏枪第一实施例的示意图；图2是本实用新型可以脱离游戏独立使用的游戏枪第二实施例的示意图；图3是本实用新型可以脱离游戏独立使用的游戏枪第三实施例的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。如图1、2所示，一种可以脱离游戏独立使用的游戏枪，包括处理模块10、与处理模块10相连存储游戏枪ID及数据的存储单元15、与处理模块10相连用于操作的按键16、与处理模块10相连收发数据的无线收发单元18、与处理模块10相连发出光线的光源20、与处理模块10相连对游戏枪进行定位的定位单元，以及与处理模块10相连实现与另一游戏枪对码连接的匹配单元17。其中，定位单元包括与处理模块10相连感测游戏枪运动状态并生成感测坐标的运动感测传感器11，与处理模块10相连检测另一游戏枪的光源20的基准坐标并生成游戏枪的运动坐标的CMOS光学定位传感器12，与处理模块10相连检测另一游戏枪距离并生成检测距离的距离检测单元13。 处理模块10包括将感测坐标、运动坐标和检测距离融合计算生成游戏枪的高精度空间坐标及姿态数据的运算单元。运动感测传感器11包括一个或多个加速度传感器、陀螺仪和/或地磁仪，不仅用于枪口的指向，还用于辨识使用者的蹲下、闪躲、前进、后退、跳跃等各种动作，即运动感测传感器11将枪体的运动数据转化为空间坐标及姿态(感测坐标)。光源20为发出红外光的红外LED，便于CMOS光学定位传感器12检测位于游戏枪上(或穿戴于人身上)的红外LED，作为枪口瞄准的判断。匹配单元17为与另一游戏枪对码连接的对码键，通过操作对码键实现游戏枪间的相互对码连接，以便进行对战。距离检测单元13为超声波感测单元，和/或为无线通讯强度感测单元，用于检测游戏枪与显示屏或游戏枪与另一游戏枪间的距离。游戏枪上设置超声波感测单元，方便测试游戏枪的前后移动。通过超声波感测单元发出超声波，根据接到超声波时的时间差来计算距离，与雷达测距原理相似。超声波感测单兀向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来(这里是用反射原理举例，当然在某些不同环境的使用也可以用对射，如需正确的度量对手的距离，可在对手的枪口或身上装设超声波发射器或接收器，即我方发射超声波的同时通过无线方式发送时间戳，对方在接收到超声波时，也收到时间戳，由于平时也通过时间戳的方式进行时间统一，因此对方通过计算时间戳与收到的时间可以得到时间差，进一步计算出双方的距离)，超声波感测单元收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即s=340t/2o同时,也可通过无线通讯强度感测单元检测无线通讯强度RSSI(Received SignalStrength Indicator,接收信号的强度指示)(或超声讯号)来检测距离,如一游戏枪的无线通讯强度感测单元通过无线收发单元18发送RSSI信号给另一游戏枪，从而检测两游戏枪之间的距离；或游戏枪的无线通讯强度感测单元通过无线收发单元18发送RSSI信号给游戏主机上的无线接收器，从而检测游戏枪与无线接收器的距离。CMOS光学定位传感器12和距离检测单元13的检测方向与游戏枪的枪口方向一致，以便检测另一游戏枪或显示屏上的红外光源。如图3所示，本实用新型可以脱离游戏独立使用的游戏枪，还包括与处理模块10相连发出振动的振动单元14、与处理模块10相连的发声模块19、与处理模块10相连用于程序升级的接口 21、与处理模块10相连接入耳机或麦克风的耳机及麦克风插孔22、与处理模块10相连用于显不的LED指不灯23。其中，发声模块19包括控制音效和声音大小的音
效及声音单元。本实用新型标靶系统，包括为固定壁挂式的LED屏或LED板的标靶，与标靶无线通讯的可以脱离游戏独立使用的游戏枪；游戏枪包括处理模块10、与处理模块10相连存储游戏枪ID及数据的存储单元15、与处理模块10相连用于操作的按键16、与处理模块10相连收发数据的无线收发单元18、与处理模块10相连发出光线的光源20、与处理模块10相连对游戏枪进行定位的定位单元，以及与处理模块10相连实现与另一游戏枪对码连接的匹配单元17。其中，定位单元包括与处理模块10相连感测游戏枪运动状态并生成感测坐标的运动感测传感器11，与处理模块10相连检测另一游戏枪的光源20的基准坐标并生成游戏枪的运动坐标的CMOS光学定位传感器12，与处理模块10相连检测另一游戏枪距离并生成检测距离的距离检测单元13。处理模块10包括将感测坐标、运动坐标和检测距离融合计算生成游戏枪的高精度空间坐标及姿态数据的运算单元。标靶包括处理单元、与处理单元相连铺满所述标靶的多个第二 LED、与处理单元相连并设于标靶外缘的第二光源、与所述处理单元相连与游戏枪无线通讯的第二无线收发单元、与处理单元相连用于存储资料的第二存储单元、与处理单元相连用于操作的按键、以及给标靶供电的供电单元。其中，第二 LED为一种或多种红色、绿色或白色的LED ;第二光源为发出红外光的红外LED。本实用新型可以脱离游戏独立使用的游戏枪，具有以下四种实现方式第一种在游戏主机上使用的游戏枪，利用定位单元控制光标，进行射击游戏。使用者将游戏主机及游戏枪上电，并进入游戏，由于游戏枪上的CMOS光学定位传感器12的检测方向与枪口方向一致，因此当检测到红外LED时，可以判断枪口面向红外光点，因为红外LED安装在显示屏的上边或下边，这样就可以确定枪口是面向显示屏的。让使用者将枪口面向显示屏，并对准屏幕中心及四角可以校验游戏枪的指向精度。同时，还可利用检测方向与枪口方向一致的超声波检测单元，辅助检测枪口与显示屏之间的距离，以及与显示屏四个边的距离，进行精确定位。校验后，游戏枪内部的运动感测传感器11感测枪体的运动得到相对于校正点相对坐标及姿态数据，数据通过无线收发单元18发送给无线接收器，并传送给游戏主机，进而游戏主机在显示屏上显示光标，实现游戏操作控制。CMOS光学定位传感器12检测安装在显示屏前方的红外LED，可以直接得到游戏枪在校验时的基准坐标，使用中，CMOS光学定位传感器12检测到的红外LED参考红外基准坐标可以得到参考坐标，也就能得到游戏枪的运动坐标，通过与运动感测传感器11产生的感测坐标融合，得到游戏枪的高精度坐标。并且方便判断枪口指向以及对运动感测传感器11的漂移校正。其中，CMOS光学定位传感器12在游戏中的定位使用，是在需要高精度及枪体会有大量平移使用状况或游戏枪的使用者会不断改变位置的条件下，才会用來补偿运动感测传感器11，一般的状况下都是以运动感测传感器11当成主要的枪口指向定位装置。超声波检测单元安装同CMOS光学定位传感器12，通过发送和接收超声波来检测距离，由于显示屏是光滑的平面，利用显示屏平面与安装墙体平面不是同一平面的原理，可以方便的检测到超声波反射数据由连续变化到发生突变的情况，数据突变就是由于超声波离开显示屏的边缘到后面的墙体产生距离的突变而导致的，这样就可以近似确定显示屏边缘，通过对四个边的探测从而测量到显示屏或人体的大小及最远、最近距离。第二种在没有游戏主机情况下使用的两只或多只游戏枪，在没有主机的情况下，将多只游戏枪放在一起，打开电源，通过各自游戏枪的匹配单元17所有的对码键或自动对码功能相互对码连接，实现游戏枪的互相通讯连接，此时的位置将作为所有枪的运动轨迹的基本原点，运动感测传感器11感测运动，经处理模块10的运算单元运算后得到三维空间坐标及姿态数据，数据通过无线收发单元18相互传递，每只游戏枪内部的存储单元15都保存有自己唯一的ID，方便身份识别。游戏枪接收外部数据，发出自己的运动数据，通过将自己的运动轨迹与收到的另一游戏枪的运动轨迹的综合运算，得到各个游戏枪相对于原点坐标的相对坐标，从而实现虚拟位置识别判断，判断对方的方位，并通过音效及声音单元提示告警，比如前、后、左、右等，特别适合野战或夜战。利用CMOS光学定位传感器12检测另一游戏枪上的红外LED (或可将红外LED穿戴与使用者身上)，作为枪口瞄准的判断，也可融合运动感测传感器11的数据得到更精确的定位。在定位确定的同时，扣动扳机，实现虚拟开火，开火信号发送到被锁定枪体，对方枪体上LED指示灯23显示中弹部位或受伤情况,并且通过音效及声音单元发出声音,或通过振动单元14发出振动。超声波检测单元安装同CMOS光学定位传感器12，通过发送和接收超声波检测距离，在某些不同环境的使用也可以用对射，如需正确的度量对手的距离，可在对手的枪口或身上装设超声波发射器或接收器，即我方发射超声波的同时通过无线方式发送时间戳，对方在接收到超声波时，也收到时间戳，由于平时也通过时间戳的方式进行时间统一，因此对方通过计算时间戳与收到的时间可以得到时间差，进一步计算出双方的距离。或通过无线通信强度感测单元发送RSSI信号来判断游戏枪与游戏主机上的无线接收器或另一游戏枪的距离。另外，还可以分配两个小组进行对战，通过按键16选择小组成员，小组成员之间可以通过按键16、LED指示灯23、通过耳机及麦克风插孔22接入的麦克风等方式与队友沟通。第三种是在有游戏主机情况下使用的多只游戏枪，具体使用如第二种情况，但其所有数据可以被游戏主机接收，并且与游戏结合并保存，方便回放。 第四种为与标靶配合使用的游戏枪，游戏枪通过对码键或上电自动对码的方式，实现游戏枪与标靶的连接，按键操作进入校准模式，将枪口对准挂好的标靶中心，游戏枪的准心与标靶中心点相对正(可以近距离对正)时扣动枪体扳机，游戏枪发出一声枪响，标靶接收到游戏枪传送的枪口坐标及姿态数据，并将其保存，同时启动标靶中心的LED使其发光，标靶上所有LED由里向外逐圈点亮，但并不是整圈控制，而是单个LED分别控制，内部采用扫描方式进行。到标靶边沿时，全部熄灭，只留下边沿一个LED亮着，移动枪口指向标靶边缘点亮的LED，扣动枪体扳机，游戏枪发出一声枪响，LED闪烁表示校正完成。此时，移动枪体指向，被枪体指向的标靶接收到的枪体坐标及姿态与校正值对比，其差值就是枪体的移动距离，枪口所指向的LED发光。进入射击模式，枪口对准标靶，扣动扳机，游戏枪发出枪声，标靶接收到游戏枪的坐标及姿态数据，计算后得到枪体所指位置，点亮对应的LED。标靶还可以将检测到的成绩通过无线收发模块回传给游戏枪保存到存储器中，方便游戏主机开机时发给主机，进行回放等操作。此外，本实用新型是通过实施例进行描述的，但本实用新型不局限于实施例。本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的范围情况下，可以进行各种改变。
权利要求1.一种可以脱离游戏独立使用的游戏枪，包括处理模块(10)、与所述处理模块(10)相连存储所述游戏枪ID及数据的存储单元(15)、与所述处理模块(10)相连用于操作的按键(16)、与所述处理模块(10)相连收发数据的无线收发单元(18);其特征在于，还包括与所述处理模块(10)相连发出光线的光源(20)、与所述处理模块(10)相连对所述游戏枪进行定位的定位单元，以及与所述处理模块(10)相连实现与另一游戏枪对码连接的匹配单元(17)； 所述定位单元包括与所述处理模块(10)相连感测所述游戏枪运动状态并生成感测坐标的运动感测传感器(11)，与所述处理模块(10)相连检测显示屏或另一游戏枪的光源(20)的基准坐标并生成所述游戏枪的运动坐标的CMOS光学定位传感器(12)，与所述处理模块(10)相连检测显示屏或另一游戏枪距离并生成检测距离的距离检测单元(13)； 所述处理模块(10)包括将所述感测坐标、运动坐标和检测距离融合计算生成所述游戏枪的高精度空间坐标及姿态数据的运算单元。
2.根据权利要求I所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，所述距离检测单元(13)为超声波感测单元，和/或为无线通讯强度感测单元。
3.根据权利要求I所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，所述运动感测传感器(11)包括一个或多个加速度传感器、陀螺仪和/或地磁仪。
4.根据权利要求I所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，所述光源(20)为发出红外光的红外LED。
5.根据权利要求I所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，所述匹配单元(17)为与另一游戏枪对码连接的对码键。
6.根据权利要求I所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，所述CMOS光学定位传感器(12)和距离检测单元(13)的检测方向与所述游戏枪的枪口方向一致。
7.根据权利要求I所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，所述游戏枪还包括与所述处理模块(10)相连发出振动的振动单元(14)、与所述处理模块(10)相连的发声模块(19)。
8.根据权利要求7所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，所述发声模块(19)包括控制音效和声音大小的音效及声音单兀。
9.根据权利要求I所述可以脱离游戏独立使用的游戏枪，其特征在于，还包括与所述处理模块(10)相连用于程序升级的接口(21)、与所述处理模块(10)相连接入耳机或麦克风的耳机及麦克风插孔(22 )、与所述处理模块(10 )相连用于显示的LED指示灯(23 )。
10.一种标靶系统，其特征在于，包括为固定壁挂式的LED屏或LED板的标靶，与所述标靶无线通讯的可以脱离游戏独立使用的游戏枪； 所述游戏枪包括处理模块(10)、与所述处理模块(10)相连存储所述游戏枪ID及数据的存储单元(15)、与所述处理模块(10)相连用于操作的按键(16)、与所述处理模块(10)相连收发数据的无线收发单元(18);其特征在于，还包括与所述处理模块(10)相连发出光线的光源(20)、与所述处理模块(10)相连对所述游戏枪进行定位的定位单元，以及与所述处理模块(10)相连实现与另一游戏枪对码连接的匹配单元(17)； 所述定位单元包括与所述处理模块(10)相连感测所述游戏枪运动状态并生成感测坐标的运动感测传感器(11)，与所述处理模块(10)相连检测显示屏或另一游戏枪的光源(20)的基准坐标并生成所述游戏枪的运动坐标的CMOS光学定位传感器(12)，与所述处理模块(10)相连检测显示屏或另一游戏枪距离并生成检测距离的距离检测单元(13)； 所述处理模块(10)包括将所述感测坐标、运动坐标和检测距离融合计算生成所述游戏枪的高精度空间坐标及姿态数据的运算单元。
11.根据权利要求10所述的标靶系统，其特征在于，所述标靶包括处理单 元、与所述处理单元相连铺满所述标靶的多个第二 LED、与所述处理单元相连并设于所述标靶外缘的第二光源、与所述处理单元相连与所述游戏枪无线通讯的第二无线收发单元、与所述处理单元相连用于存储资料的第二存储单元、与所述处理单元相连用于操作的按键、以及给所述标靶供电的供电单元。
专利摘要一种可以脱离游戏独立使用的游戏枪及标靶系统，游戏枪包括处理模块、存储单元、按键、无线收发单元、光源、定位单元，以及实现与另一游戏枪对码连接的匹配单元；定位单元包括感测游戏枪运动状态并生成感测坐标的运动感测传感器，检测显示屏或另一游戏枪的光源的基准坐标并生成游戏枪的运动坐标的CMOS光学定位传感器，检测显示屏或另一游戏枪距离并生成检测距离的距离检测单元。标靶系统包括标靶，与标靶无线通讯的游戏枪。通过对三种数据的融合得到高精度空间坐标及姿态数据；多只游戏枪在对码连接后，进行对战并保存对战数据，在游戏主机重新开机时，将数据发送给主机进行对战回放，提高了游戏枪的利用率及娱乐性。
文档编号A63F13/04GK202724664SQ20122029368
公开日2013年2月13日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年5月30日
发明者罗富强 申请人:深圳市宇恒互动科技开发有限公司