一种分域自动计分靶的制作方法

本实用新型具体涉及一种适用于非实弹业余射击运动的自动计分靶装置。非实弹业余射击运动所使用的枪支包括：业余ipsc、idpa射击训练和比赛使用的发射6mm塑料弹以压缩空气为动力的枪支，休闲娱乐使用的发射6mm-20mm水弹、彩弹以压缩空气为动力的枪支。

背景技术：

在业余射击运动中，可以使用以下两种现有方法进行记分。

1、使用靶纸实现人工报靶。靶纸上印刷了不同区域的分界线和分数值，根据子弹在靶纸上的着弹点位置可以查看分数。其缺点是，首先所用靶纸是一次性消耗品，存在资源浪费。其次穿透靶纸需要一定的能量，要求子弹速度相对较高，在休闲娱乐场合所使用的非实弹枪支发射的子弹可能无法穿透靶纸，不能实现使用靶纸报靶。

2、使用激光测量着弹点实现自动报靶。激光测量的原理是，在着弹区域外发射数条不同方向的平行激光线（如相互垂直的两条），每条平行激光线都有相应的排列成直线的数个感光元件来接收激光，当子弹穿过激光线时会遮挡激光，这样对应位置的感光元件会检测到激光亮度变化，通过检测到变化的感光元件的位置，即可计算出着弹点。其缺点是由于测量精度的要求必然需要设置大量感光元件以提高检测位置的分辨率，导致成本高，产品价格昂贵，不适于业余射击运动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于通过提供一种自动计分靶装置，降低适用于非实弹业余射击运动的自动报靶产品的成本。

本实用新型采用以下技术方案。

一种适用于非实弹业余射击运动的自动报靶装置，由检测面板，检测电路，外壳组成，检测面板、检测电路、外壳均以螺栓及螺母或卡扣方式紧固在一起。

所述检测面板的材质为1-3mm厚的硬质金属板材，由多个区域检测面板组成，其多个区域检测面板的外形数量与计分区域相同。

所述检测面板的多个区域检测面板，按实际计分区域的位置，通过用螺栓及螺母紧固在同一块pc基板上的方式，拼合成一个整体。

可选的，所述检测面板可以由一块整体的1-3mm厚的硬质金属板材按实际计分区域的形状大小数量及位置切割成多个区域检测面板，每两个相邻的区域检测面板之间保留2-4个桥接，桥接宽度为0.5-2mm，检测面板通过这种桥接的方式形成一个整体。

所述检测面板的各相邻区域检测面板之间保持0.5-2mm的间距。

所述检测电路由与计分区域数量相同的多个检测单元电路、一个单片机、一个无线适配器组成。单片机的每个adc引脚都连接一个检测单元电路。单片机的数量为检测单元电路数量除以每个单片机的adc引脚数量。单片机的数据通讯引脚与接口适配器连接。

所述检测单元电路由检测元件、放大与检波电路组成。

所述检测元件由声音检测元件组成，具体的，检测元件采用成本较低的驻极体话筒、动圈式话筒或压电陶瓷。每个检测元件通过螺栓螺母固定于检测面板的一个区域检测面板的背面，即射击面的反面。

放大与检波电路与检测元件连接，首先放大检测元件所产生的交流电信号，然后过滤出信号的正半周期的电压峰值送至单片机的adc引脚。

所述接口适配器由蓝牙、wifi其中之一组成，或者两者同时使用。

可选的，无线适配器可采用大功率、远距离的专用无线模块。如433mhz无线数据传输模块，以提高传输距离。

所述单片机上运行程序，周期性检测各adc引脚上的电压值。当其中有一个adc引脚检测值超过预设的阈值后，则比较所有adc引脚的测量值，选取测量值最大的那个adc引脚所连接的计分区域，作为本次命中的区域，并将区域编号数据通过无线适配器传输至射击结果接收与显示设备。

可选的，如果计分区域较多，计分区域数量超过一个单片机的adc引脚数量时，则设置多个从单片机加一个主单片机的级联方式。每个从单片机连接一部分计分区域，从单片机将adc测量值发送至主单片机，然后由主单片机完成adc测量值的阈值检测、最大值选取操作，最后由主单片机将命中的区域编号数据通过无线适配器传输至射击结果接收与显示设备。

所述射击结果接收与显示设备，由具备无线接口的智能手机、平板电脑、台式电脑或服务器组成。

可选的，所述射击结果接收与显示设备，由具备无线接口的专用成绩数据显示屏组成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于以下两点。

首先使用低成本的材料，实现了非实弹业余射击运动的射击着弹点检测。

其次射击结果通过无线适配器发送至智能手机、平板电脑、台式电脑或服务器上之后，可以由智能手机、平板电脑、台式电脑或服务器显示射击所命中的区域并计算得分，使整个报靶计分过程实现自动化。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图，其中100为检测单元电路，101为检测元件，102为放大与检波电路，200为主控电路，201为单片机，202为接口适配器，300为射击结果接收与显示设备，400为区域检测面板。

图2为本实用新型的检测单元的电路原理示意图，其中101为检测元件，r1直流偏置电阻，c1信号耦合电容，r2为下拉电阻，103为交流放大电路，d1为检波二极管，c2为保持电容，r3为放电电阻，vcc为电源正极，gnd为电源接地端。201为主控电路中的单片机。

图3为本实用新型的一实施例的检测面板示意图，其中400为区域检测面板，401为基板，402为螺栓及螺母，403为间隙，404为射击方向标记箭头。

图4为本实用新型的另一实施例的检测面板示意图，其中400为区域检测面板，410为间隙，411为桥接，412为桥接411附近的局部放大图。

图5为本实用新型的单片机程序流程图，601为系统上电后单片机程序运行的起始点，602为系统初始化处理，603为采集所有采集单元的adc值，604为判断adc值是否超出阈值，605为数据比较，找出最大的一个adc值及对应的检测面板编号，606为射击结果上报。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示为本实用新型电路结构图。

本实用新型电路由数个检测单元电路100，一个主控电路200组成。

检测单元电路100由检测元件101和放大与检波电路102组成。

检测元件101通过螺栓及螺母紧固在区域检测面板400的背面，即射击面的反面。

放大与检波电路102与检测元件101的信号输出端连接，接收来自于检测元件101的信号，并进行放大检波处理。

主控电路200由单片机201和接口适配器202组成。

单片机201采用基本多路adc功能的单片机，如stm8s系列单片机，其每一adc功能引脚与一个检测单元电路的放大与检波电路102的输出端连接。

接口适配器202由蓝牙或wifi无线适配器组成。单片机201的通讯引脚与接口适配器202连接。

接口适配器202与射击结果接收与显示设备300连接。

如图2所示为本实用新型的检测单元的电路100的电路原理示意图。

检测元件101输出端通过信号耦合电容c1连接至交流放大电路103的输入端。

直流偏置电阻r1连接在检测元件101与电源vcc之间，起到直流偏置作用。

下拉电阻r2连接在放大电路103的输入端与接地gnd之间，起到交流偏置作用。

交流放大电路103采用通用的运算放大器ic实现，放大倍数为1~100倍之间。

交流放大电路103的输出端通过检波二极管d1与单片机201的adc引脚连接。

单片机201的adc引脚通过保持电容c2及放电电阻r2与接地gnd连接。c2与r2的rc常数为单片机采集周期的2-5倍以上，一般2ms~10ms。

如图3所示为本实用新型的一实施例的检测面板示意图：检测面板由多个区域检测面板400和一个基板404以及数个螺栓及螺母402组成。

区域检测面板400材质为1-3mm厚的硬质金属，具体可采用钢板，基板401的材质为柔韧且耐冲击性的塑料，具体可采用聚碳酸酯材质。

多个区域检测面板400按实际计分区域的位置，通过螺栓及螺母402固定在基板401上，且各区域检测面板400之间保留0.5-2mm宽的间隙403。

如图4为本实用新型的另一实施例的检测面板示意图：检测面板由一块整体的硬质金属板材按实际计分区域的形状大小数量及位置切割而成。各相邻区域检测面板400之间切割出间隙410，间隙宽度为0.5-2mm；且各相邻区域检测面板400之间保留有桥接411，桥接宽度为0.5-2mm。

如图5所示为本实用新型的单片机程序流程图：

系统开机上电后，从程序运行起始点601开始运行，首先执行系统初始化处理602，对单片机的adc引脚、接口适配器进行初始化。

然后执行采集所有采集单元的adc值的处理603。

然后执行判断adc值是否超出阈值的判断604。

如果判断604的结果为是，则进入adc值比较的处理605，在处理605中找出最大的一个adc值，并取出此adc值对应的区域编号。

然后执行射击结果上报的处理606，将前述区域编号通过接口适配器上报至射击结果接收与显示设备上。

最后跳转至采集所有采集单元的adc值的处理603，进入下一轮的处理。

如果判断604的结果为否，则直接跳转至采集所有采集单元的adc值的处理603，进入下一轮的处理。

601为系统上电后单片机程序运行的起始点，602为系统初始化处理，603为采集所有采集单元的adc值，604为判断adc值是否超出阈值，605为数据比较，找出adc值最大的一个采集单元，606为射击结果上报。

本实用新型的自动报靶过程如下。

当所有区域检测面板400均未受子弹撞击时，所有检测元件101的输出信号幅度都很低，单片机201的所有adc引脚的测量值都不会超过阈值，系统处于等待射击状态。

当某一区域检测面板400正面受子弹撞击时产生强烈震动，固定在其反面的检测元件101输出信号的幅度瞬间变大。与此同时，其它区域检测面板400未受子弹撞击，且由于区域检测面板400之间保留有间隔，故没有震动或震动幅度较小，所以固定于其它区域检测面板400上的检测元件101输出信号的幅度变化较小。

前述输出瞬间变大的信号经耦合电容c1传至交流放大器103进行放大。

前述放大后的信号经检波二极管d1检波传至单片机201的某一adc引脚，同时在通过保持电容c2与放电电阻r3的作用，将在adc引脚上维持波峰一段时间。

此时单片机201中运行的程序在采集所有采集单元的adc值的处理603中，采集到前述adc引脚上的adc值。由于此时adc值很高，会在判断604中判断出此adc值超出阈值。

然后在单片机201中运行程序的数据比较处理605中，由于其他检测面板未受子弹撞击，adc值相对较低，所以前述adc值会经比较而成为最大的一个adc值。

然后在射击结果上报的606处理中，将前述adc值对应的检测区域的编号通过接口适配器202上报至射击结果接收与显示设备300上。

最后在射击结果接收与显示设备300中，根据接收到的检测区域的编号，判断出实际子弹击中的区域，从而计算出本次射击的得分，并显示出来或进行进一步的数据处理。

至此一次自动报靶过程完成。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。