[發明專利]一種智能棋具

在審

• 申請號: 201611070836.4
• 申請日: 2016-11-27
• 公開（公告）號: CN108114464A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 魏江力
• 申請（專利權）人: 魏江力
• 主分類號: A63F3/02
• 分類號: A63F3/02;A63F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種基于電感變化來檢測棋子位置的方法，以及采用該方法的具有自動裁判功能的智能棋具，本發明棋盤由電感檢測矩陣、頻率/相位檢測單元、微控制器、人機界面單元(含液晶顯示器、揚聲器和配置模塊)、電源模塊組成，本發明的棋子底部涂覆一導電層，由電感檢測矩陣和頻率/相位檢測單元來決定棋子的位置，微控制器作相應的分析、處理，將結果傳送至人機界面單元，從而可以實現行棋中的計時、讀秒、判斷勝負、記錄棋譜，實現一種具有自動裁判功能的智能棋具，本發明的優點是：一、實現落子自動準確計時；二、保留傳統棋具的材質和外觀；三、低成本高可靠性；四、自動裁判功能。

技術領域

本發明涉及一種棋具，特別涉及一種智能化棋具。

背景技術

關于智能棋具，較早可見文獻《計時、記譜、點目多功能圍棋棋盤》(申請號CN88219107Y)，其中要解決的問題為，比賽過程中手按計時鐘會分散參加比賽者的注意力，同時計時也不夠準確，賽后決定勝負需要裁判數子或點目決定，而且棋譜記錄不便。此外，在比賽過程中的讀秒也需要人為進行。圍繞此需求，多個專利文獻均提出解決方案，其中的關鍵技術在于對于棋子的位置檢測技術，迄今為止，對于棋子的檢測技術較為可行的主要有以下方法：一、采用霍爾器件檢測具有磁性的棋子；二、采用光開關檢測棋子；三、采用圖像處理技術檢測棋子。但這些方法具有成本較高或判斷不穩定的缺點。

發明內容

本發明提出一種基于電感變化來檢測棋子位置的方法，以及采用該方法的具有自動裁判功能的智能棋具。

電感檢測是一種非接觸式短距離檢測技術，其具有低成本、高精度檢測特點。以下說明電感式檢測方法的原理。眾所周知，由線圈和電容可以組成LC振蕩電路，其具有固定的諧振頻率。當另一個導體靠近處于振蕩狀態中的線圈的一端時，由于電感線圈產生變化磁場，會導致該導體中會形成“渦流”電場，此渦流電場反過來作用于電感線圈，從而會改變原來LC電路的諧振頻率。通過實時監測該諧振頻率的大小或者相位的偏移，就可以感知有無金屬導體靠近。由于趨膚效應，金屬導體可以是較薄的一層導電漆或膜，其厚度可以薄至20微米。根據此方法，可以在材料為玻璃、木材、塑料等不導電棋子的底端噴涂一層導電覆蓋物，該導電覆蓋物例如為導電銀漿、鋁膜、導電漆等等。此薄層導電覆蓋物對棋子本身材料的質感影響較小。導電線圈可以采用PCB(印刷電路板)走線方式形成，從而進一步降低成本。

如圖1，1為棋子，2為棋子底部噴涂的導電層，3為棋盤，棋盤下方位于每個棋子的位置處均設置有一個電感線圈和電容組成的LC諧振電路，6為控制及頻率/相位變化檢測單元。當棋子放置于LC諧振電路上方時，如前所述，相較于沒有棋子的狀態，LC諧振電路的頻率/相位會發生變化，利用控制及頻率/相位變化檢測單元6，可以實現檢測棋子是否落在棋盤上方。

目前較為流行的棋類項目可以分為兩種，一種為“靜置”型，棋子擺放在棋盤上，除了吃子以外不可移動，例如圍棋、五子棋；另一種為“移動”型，棋子在棋盤可以按棋本身的規則移動，例如中國象棋、國際象棋、跳棋等等。靜置型棋只需要區分棋子的顏色，因此要利用不同導電率的噴涂材料分別對兩種不同顏色的棋子進行噴涂，或者對兩種不同顏色的棋子噴涂不同形狀面積的覆蓋層，以便區分。對于移動型棋子，棋盤上的棋子的數量不會增加，只有可能減少，從棋局開始的時候，利用軟件記憶棋子屬性(例如將、士、象等)，并跟蹤棋子的走子，從而可以判斷當前位置上的棋子屬性。

本發明棋盤由電感檢測矩陣、頻率/相位檢測單元、微控制器、人機界面單元(含液晶顯示器、揚聲器和配置模塊)、電源模塊組成。其中，由電感檢測矩陣和頻率/相位檢測單元來決定棋子的位置，微控制器根據棋子的位置，按照相應行棋規則進行分析，根據人機界面單元中配置模塊的要求，將分析結果傳送至人機界面單元。可以實現行棋中的計時、讀秒、判斷勝負(含超時負和終局負)、記錄棋譜，實現一種具有自動裁判功能的智能棋具。相比現有的棋類比賽棋具，本發明的優點是：一、實現落子自動計時，減少了棋手的需要按動棋鐘的動作，并且計時準確；二、無接觸式檢測棋子，可以保留傳統棋具的材質和外觀；三、低成本高可靠性；四、自動記錄棋譜和判斷勝負，實現自動裁判功能。