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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710755872.2 (22)申请日 2017.08.29 (71)申请人 安徽瓦尔特机械贸易有限公司 地址 241009 安徽省芜湖市芜湖县迎宾大 道世纪广场二期702室 (72)发明人 唐小华 (74)专利代理机构 芜湖安汇知识产权代理有限 公司 34107 代理人 方文倩 (51)Int.Cl. A63F 13/25(2014.01) A63F 13/60(2014.01) A63H 27/00(2006.01) (54)发明名称 一种空中对战模拟设备及系统 (57。
2、)摘要 本发明适用于游戏技术领域， 提供了一种空 中对战模拟设备及系统， 该设备通过地面控制器 操控飞行器的飞行方向及飞行器间的红外激光 对战， 同时基于飞行器上的VR摄像机实时获取飞 行器飞行过程中的场景， 并将该场景实时传送至 用户佩戴的VR眼镜进行显示， 以使用户在进行空 中对战游戏的同时， 能让用户无需处于飞行器上 即可身临其境的体验空中对战的场景， 让游戏体 验更加刺激。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 107551539 A 2018.01.09 CN 107551539 A 1.一种空中对战模拟设备， 其特征在于， 所述设备包括： 该设备包括： 飞行器， 及设于所述飞。
3、行器上的VR摄像机、 控制器、 测距传感器、 红外激光发射器、 以及多个红 外激光接收器， 其中， 所述控制器包括飞行控制器和激光控制器， 所述激光控制器与所述红 外激光发射器连接， 多个所述红外激光接收器、 及所述测距传感器均与所述飞行控制器连 接； 地面模拟装置， 所述地面模拟装置包括： 与所述飞行控制器通信连接的地面控制器、 及 与所述VR摄像机通信连接的VR眼镜， 所述VR眼镜上设有角度传感器； 所述地面控制器包括飞行控制指令录入模块、 及激光驱动指令录入模块； 所述飞行控制指令录入模块用于接收录入的飞行控制指令， 所述飞行控制指令包括： 方位控制指令及飞行速度控制指令， 并将所述飞行。
4、控制指令发送至所述飞行控制器， 所述 飞行控制器基于所述飞行控制指令控制飞行器的飞行速度及飞行方向； 所述VR摄像机用于飞行器飞行过程的全景拍摄， 并将拍摄的所述全景图像图传至佩戴 于用户的所述VR眼镜进行显示， 所述角度传感器用于检测所述VR眼镜的转动角度， 并基于 所述转动角度调整全景图像的显示角度； 所述激光驱动指令录入模块用于接收录入的激光驱动指令， 并将所述激光驱动指令发 送至所述激光控制器， 所述激光控制器基于所述激光驱动指令驱动所述红外激光发射器发 射红外激光； 当任一所述红外激光接收器检测到红外激光信号时， 则向所述飞行控制控制器发送击 中指令， 所述飞行控制器基于所述击中指令。
5、控制飞行器下坠， 同时驱动所述测距传感器检 测飞行器距地面或障碍物的距离， 并基于飞行器当前下坠速度及飞行器距地面或障碍物的 距离计算出安全高度， 控制飞行器下坠至所述安全高度。 2.如权利要求1所述的空中对战模拟设备， 其特征在于， 所述红外激光接收器包括： 激 光强度检测模块、 及与所述激光强度检测模块连接的激光强度统计模块， 所述激光强度统 计模块与所述飞行控制器连接， 其中， 所述激光强度检测模块用于接收红外激光的同时， 检测接收到的红外激光的强度， 并 将检测到的所述红外激光强度发送至所述激光强度统计模块， 所述激光强度统计模块计算 累积的激光强度， 当所述激光强度累计值达到设定阈值。
6、， 则生成所述击中指令， 并将所述击 中指令发送至所述飞行控制器。 3.如权利要求1或2所述的空中对战模拟设备， 其特征在于， 所述地面模拟装置包括4D 座椅， 及设于所述4D座椅上的处理器， 所述飞行器上设置的飞行参数记录模块， 所述飞行参 数记录模块与所述处理器通信连接， 所述飞行参数记录模块用于记录飞行器的飞行姿态、 飞行速度以及飞行高度， 并将所述飞行参数发送至所述处理器， 所述处理器对所述飞行高 度及所述飞行速度按比例进行缩小处理， 并基于处理后的飞行参数控制所述4D座椅进行仿 真运动。 4.如权利要求1或2所述的空中对战模拟设备， 其特征在于， 所述红外激光发射器为红 外脉冲激光发。
7、射器。 5.一种空中对战模拟系统， 其特征在于， 所述系统包括： 至少两套如权利要1至3任一权利要求所述空中对战模拟设备。 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107551539 A 2 6.如权利要求5所述的空中对战模拟系统， 其特征在于， 所述红外激光发射器为红外脉 冲激光发射器， 不同的所述空中对战模拟设备配置有不同脉冲宽度或脉冲频率的红外脉冲 激光发射器， 用于标识空中对战模拟设备。 7.如权利要求6所述的空中对战模拟系统， 其特征在于， 所述系统包括： 设备管理模块， 所述设备管理模块用于建立不同空中对战模拟设备标识间的敌我关系表， 并将所述敌我关 系表发送至各空中对战模拟设备。
8、的红外脉冲激光接收器， 当所述红外脉冲激光接收器接收 到敌方空中对战模拟设备的红外脉冲激光发射器发射的红外脉冲激光时， 所述红外脉冲激 光接收器基于敌方的红外脉冲激光向所述飞行控制器发送所述击中指令。 8.如权利要求7所述的空中对战模拟系统， 其特征在于， 所述敌我关系表用于记录一对 一对战模式对应的空中对战模拟设备敌我标识、 或者是一对多对战模式的空中对战模拟设 备敌我标识、 或者是多对多对战模式对应的空中对战模拟设备敌我标识。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107551539 A 3 一种空中对战模拟设备及系统 技术领域 0001 本发明属于游戏技术领域， 提供了一种空中对战模。
9、拟设备及系统。 背景技术 0002 微型智能飞行器在电子学领域的关键技术包括传感器技术、 微控制器技术和无线 通讯技术。 近年来得益于微机电控制技术的发展， 微型智能飞行器得到了广泛的关注和应 用， 例如真人互动的射击游戏， 通过相互佩戴专用的游戏装置与飞行器进行相互的真人射 击对抗， 得到广大年轻人的热爱， 但在真人互动的射击游戏中， 用户还是处于本色体验， 无 法体验飞行器中的驾驶员角色。 发明内容 0003 本发明实施例提供一种空中对战模拟设备及系统， 该系统解决在现有的真人互动 射击游戏中， 用户还是处于本色体验， 无法体验飞行器中驾驶员角色的问题。 0004 本发明实施例提供一种空中。
10、对战模拟设备， 该设备包括： 0005 飞行器， 0006 及设于所述飞行器上的VR摄像机、 控制器、 测距传感器、 红外激光发射器、 以及多 个红外激光接收器， 其中， 所述控制器包括飞行控制器和激光控制器， 所述激光控制器与所 述红外激光发射器连接， 多个所述红外激光接收器、 及所述测距传感器均与所述飞行控制 器连接； 0007 地面模拟装置， 所述地面模拟装置包括： 与所述飞行控制器通信连接的地面控制 器、 及与所述VR摄像机通信连接的VR眼镜， 所述VR眼镜上设有角度传感器； 0008 所述地面控制器包括飞行控制指令录入模块、 及激光驱动指令录入模块； 0009 所述飞行控制指令录入模。
11、块用于接收录入的飞行控制指令， 所述飞行控制指令包 括： 方位控制指令及飞行速度控制指令， 并将所述飞行控制指令发送至所述飞行控制器， 所 述飞行控制器基于所述飞行控制指令控制飞行器的飞行速度及飞行方向； 0010 所述VR摄像机用于飞行器飞行过程的全景拍摄， 并将拍摄的所述全景图像图传至 佩戴于用户的所述VR眼镜进行显示， 所述角度传感器用于检测所述VR眼镜的转动角度， 并 基于所述转动角度调整全景图像的显示角度； 0011 所述激光驱动指令录入模块用于接收录入的激光驱动指令， 并将所述激光驱动指 令发送至所述激光控制器， 所述激光控制器基于所述激光驱动指令驱动所述红外激光发射 器发射红外激。
12、光； 0012 当任一所述红外激光接收器检测到红外激光信号时， 则向所述飞行控制控制器发 送击中指令， 所述飞行控制器基于所述击中指令控制飞行器下坠， 同时驱动所述测距传感 器检测飞行器距地面或障碍物的距离， 并基于飞行器当前下坠速度及飞行器距地面或障碍 物的距离计算出安全高度， 控制飞行器下坠至所述安全高度。 0013 进一步的， 所述红外激光接收器包括： 激光强度检测模块、 及与所述激光强度检测 说 明 书 1/5 页 4 CN 107551539 A 4 模块连接的激光强度统计模块， 所述激光强度统计模块与所述飞行控制器连接， 其中， 0014 所述激光强度检测模块用于接收红外激光的同时。
13、， 检测接收到的红外激光的强 度， 并将检测到的所述红外激光强度发送至所述激光强度统计模块， 所述激光强度统计模 块计算累积的激光强度， 当所述激光强度累计值达到设定阈值， 则生成所述击中指令， 并将 所述击中指令发送至所述飞行控制器。 0015 进一步的， 所述地面模拟装置包括4D座椅， 及设于所述4D座椅上的处理器， 所述飞 行器上设置的飞行参数记录模块， 所述飞行参数记录模块与所述处理器通信连接， 所述飞 行参数记录模块用于记录飞行器的飞行姿态、 飞行速度以及飞行高度， 并将所述飞行参数 发送至所述处理器， 所述处理器对所述飞行高度及所述飞行速度按比例进行缩小处理， 并 基于处理后的飞行。
14、参数控制所述4D座椅进行仿真运动。 0016 进一步的， 其特征在于， 所述红外激光发射器为红外脉冲激光发射器。 0017 本发明实施例还提供了一种空中对战模拟系统， 所述系统包括： 0018 至少两套如上述所述空中对战模拟设备。 0019 进一步的， 所述红外激光发射器为红外脉冲激光发射器， 不同的所述空中对战模 拟设备配置有不同脉冲宽度或脉冲频率的红外脉冲激光发射器， 用于标识空中对战模拟设 备。 0020 进一步的， 所述系统包括： 设备管理模块， 所述设备管理模块用于建立不同空中对 战模拟设备标识间的敌我关系表， 并将所述敌我关系表发送至各空中对战模拟设备的红外 脉冲激光接收器， 当所。
15、述红外脉冲激光接收器接收到敌方空中对战模拟设备的红外脉冲激 光发射器发射的红外脉冲激光时， 所述红外脉冲激光接收器基于敌方的红外脉冲激光向所 述飞行控制器发送所述击中指令。 0021 进一步的， 所述敌我关系表用于记录一对一对战模式对应的空中对战模拟设备敌 我标识、 或者是一对多对战模式的空中对战模拟设备敌我标识、 或者是多对多对战模式对 应的空中对战模拟设备敌我标识。 0022 本发明实施例通过地面控制器实现对飞行器间的对战， 并基于飞行器上的VR摄像 机实时获取飞行器飞行过程中的场景， 并将该场景实时传送至用户佩戴的VR眼镜进行显 示， 以使用户无需处于飞行器上即可身临其境的体验空中对战的。
16、场景， 使得游戏更加刺激。 附图说明 0023 图1是本发明实施例提供的空中对战模拟设备的结构示意图； 0024 1.飞行器、 11.VR摄像机、 12.飞行控制器、 13.激光控制器、 14.红外激光发射器、 15.红外激光接收器、 151.激光强度检测模块、 152.激光强度统计模块、 16.测距传感器， 17. 飞行参数获取模块、 2.地面模拟设备、 21.地面控制器、 211.飞行控制指令录入模块、 212.激 光驱动指令录入模块、 22.VR眼镜、 221、 角度传感器、 23.4D座椅、 231.处理器、 14a.红外激光 发射器一、 10.空中对战模拟设备。 具体实施方式 002。
17、5 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 说 明 书 2/5 页 5 CN 107551539 A 5 不用于限定本发明。 0026 图1为本发明实施例提供的空中对战模拟设备的结构示意图， 为了便于说明， 仅示 出与本发明实施例相关的部分。 0027 该设备10包括： 0028 飞行器1， 0029 及设于飞行器1的VR摄像机11、 飞行控制器12、 激光控制器13、 红外激光发射器14、 多个红外激光接收器15、 以及测距传感器16， 其中， 激光控制器13与红外。
18、激光发射器14连 接， 多个红外激光接收器15及测距传感器16均与飞行控制器12连接， 在本发明实施例中， 该 红外激光发射器15为6-10个， 分散设于飞行器1的各个部位； 0030 地面模拟装置2， 该地面模拟装置2包括： 与飞行控制器通信连接的地面控制器21、 及与VR摄像机11通信连接的VR眼镜22， 该VR眼镜22上设有角度传感器221， 该角度传感器 221是基于陀螺仪实现VR眼镜11偏转角的测定； 0031 地面控制器21包括： 飞行控制指令录入模块211、 及激光驱动指令录入模块212； 0032 飞行控制指令211录入模块用于接收录入的飞行控制指令， 该飞行控制指令包括： 方。
19、位控制指令及飞行速度控制指令， 并将飞行控制指令发送至飞行控制器12， 飞行控制器 12基于飞行控制指令控制飞行器1的飞行速度及飞行方向； 0033 VR摄像机22用于飞行器1飞行过程的全景拍摄， 并将拍摄的全景图像图传至佩戴 于用户的VR眼镜22， VR眼镜22基于拍摄的全景图像进行格式的转换、 并对转换个格式后的 图像进行显示， 角度传感器221检测VR眼镜22的转动角度， 即检测VR眼镜佩戴者的头部偏转 角度， 并基于该转动角度调整全景图像的显示角度； 0034 激光驱动指令录入212模块用于接收录入的激光驱动指令， 并将该激光驱动指令 发送至激光控制器13， 激光控制器13基于激光驱动。
20、指令驱动红外激光发射器14发射红外激 光； 0035 当任一红外激光接收器15检测到红外激光信号时， 该检测到的激光信号为其他飞 行器上的红外激光器发射的激光信号(如图1中的红外激光发射器一14a发送的红外激光)， 则向飞行控制控制器12发送击中指令， 飞行控制器12基于所述击中指令控制飞行器1下坠， 同时驱动测距传感器16检测飞行器1距地面或障碍物的距离， 并基于飞行器1当前下坠速度 及飞行器距地面或障碍物的距离计算出安全高度， 控制飞行器下坠至该安全高度， 安全高 度是指确保飞行器不会坠毁的最低高度。 0036 本发明实施例通过地面控制器实现对飞行器间的对战， 并基于飞行器1上的VR摄 像。
21、机11实时获取飞行器1飞行过程中的场景， 并将该场景实时传送至用户佩戴的VR眼镜22 进行显示， 以使用户无需处于飞行器上即可身临其境的体验空中对战的场景， 使得游戏更 加刺激。 0037 在本发明实施例中， 该红外激光接收器15包括： 激光强度检测模块151、 及与激光 强度检测模块151连接的激光强度统计模块152， 激光强度统计模块152与飞行控制器12连 接， 激光强度检测模块151用于接收红外激光， 并检测接收到的红外激光强度， 并将检测到 的红外激光强度发送至激光强度统计模块152， 激光强度统计模块152计算累积的激光强 度， 当激光强度累计值达到设定阈值， 则生成击中指令， 并。
22、将击中指令发送至飞行控制器 12； 说 明 书 3/5 页 6 CN 107551539 A 6 0038 本发明实施例中， 红外激光器模拟空中对战中的子弹， 红外激光的强度即模拟子 弹携带的能量， 能量越大， 对飞行器的损伤就越大， 或者说发射出相同能量的红外激光， 敌 机距离越近， 敌机接收的红外激光强度就越大， 即承受的子弹的威力就越大， 对飞行器的损 伤就越大， 激光强度检测模块151并检测敌机发射的红外激光光强度， 激光强度统计模块 152统计该飞行器接收敌机发射红外激光光强的综合， 即激光强度累计值， 当激光强度累计 值或者是当前接收的激光强度值达到设定阈值， 才会生成击中指令， 。
23、以使飞行控制器12基 于该击中指令控制飞行器1下坠， 模拟飞行器坠毁的场景， 因此， 激光强度检测模块151及与 激光强度统计模块152的设置， 使得空中对战模拟更为逼真。 0039 在本发明实施例中， 地面模拟装置2还包括： 4D座椅23， 及设于所述4D座椅23上的 处理器231， 该飞行器1上设置的飞行参数记录模块17， 飞行参数记录模块17与处理器231通 信连接， 飞行参数记录模17块基于飞行器1上设置的陀螺仪、 气压计及速度传感器来记录飞 行器的飞行姿态、 飞行速度以及飞行高度， 并将该飞行参数发送至处理器231， 处理器231对 所述飞行高度及飞行速度按比例进行缩小处理， 并基于。
24、处理后的飞行参数控制4D座椅23进 行仿真运动。 0040 在本发明实施例， 仿真运动是指4D座椅23基于处理后的飞行参数来模拟飞行器所 处高度， 及在该高度下的运动姿态及运行速度， 该4D座椅23的仿真运动基于电控液压缸来 实现的， 在该装置中配置4D座椅23， 将飞行过程中拍摄的画面实时图传至VR眼镜22进行显 示， 实现视觉仿真， 将飞行器1的飞行参数实时图传至4D座椅23的处理器231， 处理器231基 于飞行参数控制4D座椅23实现所处环境的仿真， 视觉仿真配合环境仿真， 使得用户更能逼 真的体验空中对战的刺激， 给予视觉和感官极致的体验。 0041 在本发明实施例中， 红外激光发射。
25、器14为红外脉冲激光发射器， 红外激光发射器 瞄准敌对飞行器时， 会在飞行器的表面留有红色斑点， 便于用户直观调整射击角度， 此外， 采用红外脉冲激光器主要是为了实现空中对战模拟设备的识别， 不同的空中对战模拟设备 配置不同脉冲宽度， 或脉冲频率的红外脉冲激光器， 以区分在一对多， 或多对多场景中不同 空中对战模拟设备的识别， 即敌我飞行器的识别。 0042 本发明还提供了一种空中对战模拟系统， 该系统包括： 0043 至少两套如上所述的空中对战模拟设备10， 该设备中激光器采用的是红外激光 器， 不具备空中对战模拟设备的识别功能， 因此无法标识盟友， 只可实现一对一对战模拟， 或者混战模拟，。
26、 以三套空中对战模拟设备为例进行说明， 三架飞行器均没有盟友， 互为敌 军。 0044 本发明实施例提供的空中对战模拟系统是基于上述空中对战模拟设备组建的， 用 户可以享受逼真的空中对战体验。 0045 在本发明实施例中， 该系统包括： 0046 至少两套如上所述的空中对战模拟设备10， 该设备中激光器采用的是红外激光 器， 具备空中对战模拟设备的识别功能， 可以标识盟友及敌军， 因此可以实现一对一对战模 拟， 混战模拟， 多对多对战模拟、 及一对多对战模拟， 要实现上述所举对战模拟， 该系统中还 设有： 设备管理模块3， 设备管理模块3建立不同空中对战模拟设备标识(即为空中对战模拟 设备对应。
27、的红外脉冲激光的脉冲频率或脉冲宽度)间的敌我关系表， 并将该敌我关系表发 送至空中对战模拟设备的红外脉冲激光接收器， 当红外脉冲激光接收器接收到敌方空中对 说 明 书 4/5 页 7 CN 107551539 A 7 战模拟设备的红外脉冲激光发射器发射的红外脉冲激光时， 红外脉冲激光接收器基于敌方 的红外脉冲激光向飞行控制器发送击中指令。 0047 本发明实施例提供的空中对战模拟系统是基于上述空中对战模拟设备组建的， 用 户除了可以享受逼真的空中对战体验外， 可选取多种对战模式， 实现多人参与空中对战， 使 得用户体验更为刺激。 0048 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 5/5 页 8 CN 107551539 A 8 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 9 CN 107551539 A 9 。