专利名称:一种地面无轨自行式自动报靶系统装置的制作方法
一种地面无轨自行式自动报靶系统装置技术领域：
本实用新型涉及射击靶场报靶装置，特别涉及一种地面无轨自行式自动报 耙系统装置。
技术背景国内现有的打枪射击训练或比赛用自动报靶系统中，基本上为固定式自动 报耙系统，空中悬挂移动式自动报靶系统，地面移动式自动报靶系统三种形式。 地面无轨自行式自动报靶系统属第三种，即地面移动式。现有的地面移动式自 动报靶系统中，最大的问题是不能在靶道内直线行走，要想直线行走，室内或 室外埸地上必须安装有轨道，尤其在室内靶场中安装轨道，破坏了室内的地面 设施，而且有轨道地面不方便安装地毯，成本加大，存在不能在行进中自动报 耙等缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构筒单，使用方便，靶场内不破坏地面， 不需安装轨道，能够方便的实现自动报靶的一种地面无轨自行式自动报靶系统 装置。为了克服现有技术的不足，本实用新型的技术方案是这样解决的本实用 新型的特殊之处在于射击靶场地面上至少设置一条靶道，每条靶道中铺设有金 属板，靶车(1-3)沿靶道中铺设的金属板行走，靶车轮子附近装有接近开关， 根据接近开关与金属铁皮的相互作用原理，靶车沿金属板行走，靶车通过空心 连杆与耙牌连接，其所述靶牌上端至少间隔连接有三个传感器，侧面至少连接有一个传感器，所述靶车上两个前轮附近两侧分别连接有接近开关和内装有两
个电机，所述传感器一端的接收信号分别与一级放大电路连接， 一级放大电路 与滤波电路连接，滤波电路与二级放大电路连接，二级放大电路与单片机连接， 单片机与无线模块或有线输出电路连接，无线模块与无线输出电路连接，无线 输出电路上连接有发射天线，有线输出电路通过导线数据传输信号连到有线接 收电路，无线接收电路连接接收天线，有线接收电路或无线接收电路将接收到 的信号送入数据处理器电路中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机和显 示器，其显示器与打印机连接，打印机输出射击成绩。本实用新型与现有技术相比，移动靶车在无轨情况下在靶道内实现直线行 走，并进行自动报靶，报靶精度准确，系统可靠性高。采用这种原理实现地面 移动式自动报靶，比其它原理更具有先进性，而且操作简单，采用这种方式， 地面无需安装靶车的行走轨道，在铁皮上可同样铺设地毯，使室内效果美观； 无轨自行式靶车硬件电路和软件程序相结合，工作稳定，实现了自动报靶精度 高，系统可靠性强的两大优点。广泛应用于室内及室外靶场的轻武器射击及训 练，适用于公安、武警、部队或人武部门的射击训练及比赛靶场。
图1为本实用新型靶车及传感器布阵结构示意图； 图2为耙车无轨直线运动原理结构示意图； 图3为图1的自动报靶原理流程结构示意框图； 图4为图1的电气安装结构示意框图； 图5为图3的自动报靶原理的一级电压放大电路图； 图6为图3的自动报靶原理的二级放大及滤波电路图； 图7为图3的自动报靶原理的单片机连接结构示意图。
具体实施方式
附图为本实用新型的实施例。下面结合附图对
发明内容
作进一步说明
参照图1、图2、图3所示， 一种地面无轨自行式自动报靶系统装置，在射击靶场地面至少设置一条靶道2-3，每个靶道2-3放置一条金属板2-4，靶 车1-3沿金属板2-4在相应的靶道2-3内行走，靶车1-3通过空心连杆1-1与 靶牌1-2连接，其所述靶牌1-2上端至少间隔连接有三个传感器4、 5、 6，侧 面至少连接有一个传感器1，所述靶车1-3上两个前轮附近两侧分别连接有两 个接近开关2-1、 2-2和内装有两个电机，所述传感器l、 4、 5、 6—端的接收 信号分别与一级放大电路8连接， 一级放大电路8与滤波电路9连接，滤波电 路9与二级放大电路10连接，二级放大电路10与单片机11连接，单片机ll 与无线模块12或有线输出电路13连接，无线模块12与无线输出电路14连接， 无线输出电路14上连接有发射天线，有线输出电路13通过导线数据传输信号 连到有线接收电路16，无线接收电路15连接接收天线，有线接收电路16或无 线接收电路15将接收到的信号送入数据处理器电路17中进行处理，经处理后 的信号分别送入到耳机18和显示器19，其显示器19与打印机20连接，打印 机20输出射击成绩。所述的靶车车体内连接有控制电路板及电源，其控制电路板上依次又分别 与电源开关单元，车前行单元，车后退单元，靶正转单元，靶反转单元，车前 行控制单元，车后退控制单元，隐现靶控制单元，靶正转控制单元，靶反转控制 单元，左矫直单元，右矫直单元，变速延时单元连接。所述的靶道宽度1.8 2.0米，所述金属板为铁皮，铁皮长度与靶道长度 相同，其铁皮宽度为18 25厘米。参照图4所示，其控制电路图依次分别与电源开关、车前行、车后退、耙 正转、靶反转、车前行控制、车后退控制、隐现靶进入控制、靶正转控制、靶 反转控制、隐现靶退出控制、左矫直、右矫直、变速延时、指示灯、靶照明灯、 加/断电源开关等主要单元连接构成。电源开关单元对应的由两个12v的电池串联成24v电压供电。车前行和车
后退单元中，对应的有M1电机，KM1和KM2两个继电器，继电器KM1和KM2 的两个常开从电源接出，分别与电机M1连接。靶正转和靶反转单元中，有电 机M2和两个继电器認5、 KM6，继电器KM5、 KM6的两个常开从电源接出，分别 与电机M2连接。车前行和车后退控制单元中，SA1的常闭从电源接出，与FR 的常闭连接，FR的常闭与KM7的常开连接，KM7的常开与SB2的常闭连接，SB2 的常闭分别与SQ1、 SB3、 SB4的常开连接，SQ1、 SB3、 SB4的常开一起与SB4、 SB3的常闭点连接，分成两路， 一路SB4的常闭与SB3和腹1的常开连接，然 后与KM2的常闭连接，KM2的常闭与KM1的线包连接，接到地线，另一路SB3 的常闭分别与SB4和KM2的常开连接，然后与KM1的常闭连接，再与KM2的线 包连接，接到地线。隐现靶进入控制单元中电源端謂8常开与SQ6的常开连接， 并与SB8的常开并联后与SB9的常闭连接，再与KM2的线包连接，接到地线。 靶正转控制单元中KM8的常闭从电源接出，与KM9常闭连接，KM9的常闭与SB6 的常闭连接，然后与KM6的常闭连接，再形成三路， 一路与SB5常开连接，第 二路与KM5常开连接，再与SQ6常开连接，第三路与KT4常开连接，再与KT3 常闭连接，然后三路合并，再接出两路， 一路与KM5的线包连接，接到地线， 另一路接KM8的常闭，KM8的常闭分别与KT5、 KT6的线包连接，同时接到地线。 靶反转控制单元中，从靶正转控制单元的SB6常闭点接出一条线，接SB5的常 闭，SB5的常闭接KM5的常闭，然后分三路， 一路接SB6的常开，第二路接KM6 的常开，再接SQ6的常开，第三路接KT6的常开，再接KT5的常闭，三路合并 再接出两路， 一路通过KM6的线包接到地线，另一路接腹9的常闭，再分别接 KT5、 KT6的线包，同时接到地线。隐现靶退出控制单元中隨9常开从电源接出， 与SQ6常开接，同时与SB9常开并联， 一起接SB8的常闭，接到KM9的线包， 接到地线。左矫直单元中，SQ4的常闭与SQ1的常开连接，再接YA1的线包， 接到地线。右矫直单元中SQ5常闭与SQ1常开连接，再接YA2的线包，接到地 线。变速延时单元中KM1常闭与KM2常闭连接，再与KT1线包连接，接到地线。 加/断电开关单元中KM7的常开与SB7常闭连接，再与SB1常开并联， 一起接 到KM7的线包，接到地线。图5所示为一级放大电路原理结构示意图，传感器1的11+端分别与电阻. R60、 IC8A运算放大器的第3脚正极连接，第2脚负极与第1脚短接连接，第 1脚上还与电阻R61的一端连接，电阻R61的另一端节点上分别与电容C14、 C15、电阻R65的一端连接，电容C14的另一端依次分别与电阻R62、 R63、 R67、 R70的一端连接，电容C15与电阻R62另一端连接，电阻R63另一端分别与IC8B 运算放大器的第6脚负极、电阻R64—端连接，电阻R65、 R64、 IC8B运算放 大器的第7脚并联连接，IC8B运算放大器的第7脚还与电阻R66的一端连接， 电阻R66的另一端节点分别与电阻R67 —端、IC8C运算放大器的第10脚、第 9脚、电阻R68、 R72—端连接，电阻R68另一端与IC8C运算放大器的第8脚 和电阻R69—端连接，电阻R69另一端分别与电阻R70、 IC8D运算放大器的第 12脚、第13脚、电阻R71—端连接，电阻R72另一端与W1滑动电抗器连接， 电阻R71另一端与IC8D运算放大器的Al+端连接，Al+端与滤波电路9连接。 同理，2 6路中的一级放大电路与上述1路放大电路结构相同。图6所示为图3的二级放大及滤波电路原理结构示意图，Al+端连接一个 电阻R39，电阻R39另一端的节点分别与电容C7、 IC6芯片的第3脚连接，电 容C7的另一端与电阻R40连接，电阻R40另一端连接在IC6芯片的第2脚的 节点上，第2脚的节点上串联连接一个电阻R41，电阻R41另一端与IC6芯片 的第1脚连接，IC6芯片共四路，同理，A2+, A3+, A4+端进入IC6芯片的接法与 上述Al+相同。IC6芯片中第1脚通过一个电阻R14接入IC4芯片的第5脚， 类似的，IC6芯片中第7脚通过一个电阻R12接入IC4芯片的第7脚，IC6芯 片中第14脚通过一个电阻R20接入IC4芯片的第11脚，IC6芯片中第8脚通 过一个电阻R22接入IC4芯片的第9脚，IC4芯片中第3脚接直流电源，第12 脚接地，IC4第1脚是芯片的第一路输出，其接一个电阻R17， R17的另一端接
电源，类似的，IC4第2脚是芯片的第二路输出，其接一个电阻R16， R16的另 一端接电源，IC4第14脚是芯片的第三路输出，其接一个电阻R18， R18的另 一端接电源，IC4第13脚是芯片的第四路输出，其接一个电阻R19， R19的另 一端接电源。IC4芯片的第4， 6， 8， 10脚各自分别通过一个电阻 R15， R13， R21， R23汇接到一起(即IN-)做总输出，IN-接到一个可调电阻W5。图 5中powerl, power2是两个电源接插件，J4， J5， J6， J7是四个信号线接插件， 不参与原理图的作用，只为线接入和拔除电路板时方便。J4的11+与图四的11+ 连接。J3的第3， 4脚分别与图6上IC2芯片的第11， IO脚连接。图7所示为图3单片机处理电路原理结构示意图，工C1芯片的第1脚与IC2 芯片的第5脚连接，IC1芯片的第2、 3、 4脚依次分别与IC2芯片的第6、 7、 8脚连接，IC2芯片的第9脚(RESET)与本图上右方的RESET连接，IC2芯片 的第18， 19脚间接一个晶振CY1，再各自通过一个电容Cl, C2接地，工C2芯片 的第39 (A1-0UT)， 38 (A2-0UT)， 37 (A3-O(JT)， 36 (A4-0UT)脚分别与图5 中IC4芯片的第2 (A1-OUT), 1 (A2-0UT)， 13 (A3-OUT), 14 (A4-OUT)脚相 连，IC2芯片的第24脚(UP96-RES)与图7中J3的第9脚(UP96-RES)连接，IC2 芯片的第23脚(KEY+)与本图右方的KEY+连接，IC2芯片的第22脚(SLEEP) 与图7上J3的第8脚(SLEEP)相连，IC2芯片的第21脚(PC0)与本图右方 的PC0处相连。图8的右上方J2是采用有线发送和接受时数据线的接插件， J2的第1， 2脚间接一电阻Rll，再分别接到IC3的第8， 7脚，J2的3， 4脚分 别与IC3的第6， 5脚连接。图8右下方是控制两个二极管显示灯的电路，Rl 一端接电源，另一端与电阻R2，电容C3, RESET处相连，R2另一端与电阻R3， 电容C4，及电容C5，KEY+出相连，R3的另一端接电阻R4，电阻R5，R4，R5再分 别接一个发光二极管LED1， LED2。图8左下方的电容分别与整个电路各芯片ICn 的+VSS， -VSS， VCC， GND处相连。附图2是靶车直线行走及隐现功能控制的实施 例，附图3至附图8是自动报靶原理的实施例。
为实现靶车在靶道内直线行走并进行自动报靶，还要实现隐现耙的功能。 在技术方案上也相应的分为1、靶车行走控制部分；2、自动报靶控制部分；3、 隐现靶控制部分。耙车在耙道内近似直线行走的示意图为图2，在靶道中间放一条铁皮2— 4，耙车2—3在电机驱动下沿着铁皮2—4 (附图2的1处所示)行走，若耙车 向左偏移了铁皮，靶车上左边的接近开关也跟着偏移了铁皮2—4(附图2的2 处所示)行走，根据接近开关的原理，偏离了铁皮接近开关就会开(或关)即 有一个相反的动作，原来关的转成开，原来开的转成关，从而给控制电路一个 信号，控制部分控制靶车向反方向(向右)扭转附(图2的3处所示)行走， 耙车回到沿着铁皮行走的状态。同理，若靶车向右偏移了铁皮(附图2的4 处所示)，其右边的接近开关就会闭合，给控制电路一个信号，控制部分控制 靶车向左扭转一点(附图2的5处所示)行走，使其回到沿着铁皮行走(附图 2的6处所示)行走。这样，靶车就能沿着铁皮在靶道内近似的直线行走。下面介绍动态工作过程，即如何进行自动报靶及靶车如何实现直线行走与 耙的隐现功能。射击时，子弹穿过靶框会产生波，各个传感器接收到波信号，把信号传入 上述电路中， 一个传感器接收到波形成一路信号，有四个传感器就会有四路信 号。因为传感器接收到的信号可能是很弱的，先经过一级放大，传感器接收到 的所有信号都放大了若干倍，传感器也可能接受到了干扰信号，环境不一样， 干扰信号是不一样的，经过一级放大后，各路信号都通过一个滤波器，把干扰 信号虑除，得到的有用信号再经过二级放大，然后进入单片机进行处理。我们在靶框上建立平面坐标，四个传感器在靶框上的位置就有四个点，子 弹穿过靶框时也有一个点，把这些点在平面坐标上建立数学模型。因为传感器 放置在靶框的位置不同，波传到各个传感器的时间也不同，例如波传到l号传 感器的时间是tl，传到2号传感器的时间是t2，传到三号传感器的时间是t3, 传到4号传感器的时间是t4,因此各传感器接收到波的时间也不同，离子弹穿 过处最近的传感器最先接收到信号，例如是2号传感器最先接收到信号，即t2 最小，那么其他传感器接收到信号的时间跟它都有个时间差，即A t|=tl-t2， A t2=t3-12， At:,=t4-12。利用这些信号到传感器的时间差值，在建立的数学模 型上计算出子弹的坐标位置。单片机上写有程序，其作用是处理硬件电路传来的信号，并根据数学模型 进行数学计算，把计算出的子弹穿过靶框的具体位置在界面上显示出来，界面 也是由软件编制的，即是根据靶纸的形状显示，有10环，9环，8环，7环等， 显示器显示出子弹穿过时的具体位置，同时语音报靶报出那个点所在环数。靶车可在耙道内实现直线行走，并可以在任何需要射击的地方停下来.靶 车内装有两个电机及控制电路，电源等设备.给电机接通电源后，电机驱动靶车 运动，前行或后退.靶车在运动中可能会偏转，但不能让靶车偏离到相邻靶道 上，次方案在靶道中央铺一块薄的铁皮，当靶车运动中偏转时，耙车就偏离了铺 在靶道中央的铁皮，靶车上控制电气中的接近开关就会有一个相反的动作，从 而通过控制电路使靶车往回偏转，使靶车回到沿着靶道中央的铁皮运动的状态. 这样，实际上靶车在靶道内是沿着铁皮近似的进行直线行走，但不会偏离太多， 更不会偏转到相邻靶道.这样对射击是没有影响的.靶的隐现功能是这样实现的，靶车里的一个电机用于驱动靶的转动，控制 电路用继电器控制靶可以正转和反转，只要在遥控器上按相应的开关，电路设 计中运用时间继电器及靶转动的速度设计了靶只转动90度角，这样就实现了 耙牌的"隐"和"显"，并且时间继电器设计着经过5秒或10秒(时间可设置)， 耙就自动转回。
权利要求
1、一种地面无轨自行式自动报靶系统装置，其特征在于射击靶场地面至少设置一条靶道(2-3)，每条靶道中铺设有金属板(2-4)，靶车(1-3)沿靶道(2-3)中铺设的金属板(2-4)行走，靶车(1-3)通过空心连杆(1-1)与靶牌(1-2)连接，其所述靶牌(1-2)上端至少间隔连接有三个传感器(4、5、6)，侧面至少连接有一个传感器(1)，所述靶车(1-3)上两个前轮附近两侧分别连接有两个接近开关(2-1、2-2)和内装有两个电机，所述传感器(1、4、5、6)一端的接收信号分别与一级放大电路(8)连接，一级放大电路(8)与滤波电路(9)连接，滤波电路(9)与二级放大电路(10)连接，二级放大电路(10)与单片机(11)连接，单片机(11)与无线模块(12)或有线输出电路(13)连接，无线模块(12)与无线输出电路(14)连接，无线输出电路(14)上连接有发射天线，有线输出电路(13)通过导线数据传输信号连到有线接收电路(16)，无线接收电路(15)连接接收天线，有线接收电路(16)或无线接收电路(15)将接收到的信号送入数据处理器电路(17)中进行处理，经处理后的信号分别送入到耳机(18)和显示器(19)，其显示器(19)与打印机(20)连接，打印机(20)输出射击成绩。
2、 根据权利要求
1所述的一种地面无轨自行式自动报靶系统装置，其特 征在于所述的靶车车体内连接有控制电路板及电源，其控制电路板上依次又分 别与电源开关单元，车前行单元，车后退单元，靶正转单元，靶反转单元，车 前行控制单元，车后退控制单元，隐现靶控制单元,靶正转控制单元，靶反转控 制单元，左矫直单元，右矫直单元，变速延时单元连接。
3、 根据权利要求
1所述的一种地面无轨自行式自动报靶系统装置，其特 征在于所述的靶道宽度1.8 2.0米，所述金属板为铁皮，铁皮长度与靶道长 度相同，其铁皮宽度为18 25厘米。
专利摘要
本实用新型公开了一种地面无轨自行式自动报靶系统，射击靶场地面至少设置一条靶道，靶车沿金属板近似直线行走，靶车与靶牌连接，靶牌上端、侧面间隔连接传感器，靶车两个前轮附近两侧连接接近开关和电机，传感器一端接收信号分别与一级放大电路，滤波电路，二级放大电路，单片机，无线模块或有线输出电路连接，无线接收电路连接接收天线，有线接收电路或无线接收电路将接收到的信号送入数据处理器电路中进行处理，经处理后的信号送入到耳机和显示器及打印机，输出射击成绩。实现直线行走，自动报靶，报靶精度准确，可靠性高，无轨自行式靶车硬件电路和软件程序相结合，工作稳定，适用于公安、武警、部队或人武部门的射击训练及比赛靶场。
文档编号F41J5/16GKCN201215461SQ200820028984
公开日2009年4月1日 申请日期2008年4月30日
发明者习开东 申请人:习开东导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan