專利名稱：一種多功能智能象棋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于象棋技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能智能象棋。
背景技術(shù)：
象棋在我國(guó)擁有極其悠久的歷史，由于象棋比賽伴隨著智慧和毅力的角逐，因而深受廣大群眾的喜愛，經(jīng)過歷代人的研究發(fā)展，目前棋手的技藝已發(fā)展到很高的水平。高一級(jí)的比賽幾乎從開局到結(jié)束都是激烈緊張的角逐，棋手們處在高度的精神緊張狀態(tài)，處于搜索、比較、創(chuàng)新的腦力加體力勞動(dòng)之中。然而，即使在這樣緊張的場(chǎng)合下仍然要不時(shí)中斷 思維去記錄每一步的棋譜以留下寶貴的資料，以利于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)或指導(dǎo)以后的訓(xùn)練。除此以夕卜，棋手們往往還要每下一步棋都要按動(dòng)計(jì)時(shí)鐘按鍵，既分散精力，又可能造成誤差，有時(shí)甚至造成糾紛。棋手們?yōu)榱藸?zhēng)取思考時(shí)間，在記錄棋譜時(shí)速度很快，容易筆誤，并在以后的整理過程中花費(fèi)很大的精力。在日常的訓(xùn)練中這種記錄、整理棋譜的工作就更加大量而繁瑣?？傊?，用于象棋比賽的設(shè)備與現(xiàn)代高度發(fā)達(dá)的電子技術(shù)相比顯得十分不協(xié)調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種智能中國(guó)象棋系統(tǒng)，能提供中國(guó)象棋對(duì)弈過程的自動(dòng)識(shí)別、記錄、回放功能，這種技術(shù)可與下棋過程同步，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別出棋盤上各個(gè)棋子的分布情況，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤擺棋和走棋情況的發(fā)生，具有自動(dòng)計(jì)時(shí)和走棋提醒功能，支持互聯(lián)網(wǎng)、電視等實(shí)況轉(zhuǎn)播。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多功能智能象棋，所述智能象棋包括具有不同圖-磁混合編碼的棋子；設(shè)有附在棋盤下的用來采集棋子布局的采集電路，具有圖像感應(yīng)識(shí)別陣列和磁感應(yīng)陣列的棋盤。進(jìn)一步，圖-磁混合編碼的棋子由圖編碼、磁編碼和透紅外濾光片組成；所述圖編碼為四個(gè)黑白相間的同心圓環(huán)，可以產(chǎn)生無向性的四位編碼；所述磁編碼是在棋子中心放置一塊磁鐵，將兩方棋子內(nèi)的磁鐵按極性相反方向放置，支持棋子與棋盤配合使用時(shí)區(qū)別棋子所屬一方；所述透紅外濾光片放置在棋子底面，能透過光電傳感器發(fā)射的紅外光，濾去普通光對(duì)圖編碼識(shí)別的干擾。進(jìn)一步，所述圖像感應(yīng)識(shí)別陣列和磁感應(yīng)陣列的棋盤設(shè)有10X9個(gè)識(shí)別單元，分布在每個(gè)置棋點(diǎn)處，每個(gè)識(shí)別單元由四個(gè)光電傳感器構(gòu)成圖感應(yīng)識(shí)別單元，由兩個(gè)霍爾元件構(gòu)成磁感應(yīng)識(shí)別單元，由一個(gè)多路選擇器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)比較器和兩個(gè)并轉(zhuǎn)串移位寄存器組成綜合識(shí)別與控制單元。進(jìn)一步，用四個(gè)光電傳感器檢測(cè)棋子底面相應(yīng)圓環(huán)的編碼，采集到每一位編碼的電壓模擬值，再通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成八位數(shù)字量，然后每位編碼的八位數(shù)字量與八位比較器的閾值比較，得出該位編碼的值。進(jìn)一步，所述采集電路包括磁掃描電路、光電掃描電路、AD轉(zhuǎn)換電路、閾值比較電路和數(shù)據(jù)傳輸電路；磁掃描電路由霍爾元件組成，用于檢測(cè)磁鐵的磁極，采集磁編碼的數(shù)字量；光電掃描電路由四個(gè)光電傳感器組成，其位置和棋子底面圓環(huán)的位置對(duì)應(yīng)，檢測(cè)棋子底面的圖編碼，采集到每一位編碼的電壓模擬值；AD轉(zhuǎn)換電路由AD轉(zhuǎn)換器組成，將采集到每一位編碼的電壓模擬值轉(zhuǎn)換成八位數(shù)
值量；閾值比較電路由八位比較器組成，處理器根據(jù)環(huán)境中的光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)比較器的閾值，然后每位編碼的八位數(shù)字量與八位比較器設(shè)置的閾值比較，得出該位圖編碼的值；數(shù)據(jù)傳輸電路是每個(gè)棋子的數(shù)字量數(shù)據(jù)由兩個(gè)并轉(zhuǎn)串移位寄存器轉(zhuǎn)成串行數(shù)據(jù)后串行傳輸?shù)教幚砥鳌?進(jìn)一步，所述智能象棋通過處理器根據(jù)環(huán)境中的光照強(qiáng)度來調(diào)節(jié)比較器的閾值。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)記錄棋譜功能，節(jié)省人力；(2)本發(fā)明可以支持下棋過程回放，便于棋類教學(xué)；(3)本發(fā)明能夠自動(dòng)識(shí)別錯(cuò)誤擺棋和錯(cuò)誤走棋問題，其智能化設(shè)計(jì)有助于增強(qiáng)棋類產(chǎn)品的趣味性和吸引力；(4)本發(fā)明圖-磁混合編碼的智能棋盤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全可靠，可以作為比賽用棋，也可以作為教學(xué)用棋，還可作為休閑娛樂用棋。


圖I為本發(fā)明的一種多功能智能象棋結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集原理示意圖；圖3為本發(fā)明的一個(gè)采集單元原理示意圖；圖4為本發(fā)明的棋子結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的某個(gè)棋子底面的編碼圖；圖6為本發(fā)明的某個(gè)棋子底面的編碼圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多功能智能象棋，它包括棋子和棋盤，其特征在于它的采集電路(I)各種類型的棋子設(shè)有各自的圖-磁混合編碼；(2)采集電路用來采集棋子布局，它附在棋盤下，包括磁掃描電路、光電掃描電路、AD轉(zhuǎn)換電路、閾值比較電路和數(shù)據(jù)傳輸電路。在本發(fā)明實(shí)施例中，圖-磁混合編碼，磁編碼指用霍爾元件檢測(cè)棋子中嵌入磁鐵的磁極，用于區(qū)分紅黑方，磁鐵的N極表示該位為“1”，該棋子為紅方棋子，磁鐵的S極表示該位為“0”，該棋子為黑方棋子；圖編碼指棋子底面黑白相間的同心環(huán)，用于區(qū)分棋子的類型。在本發(fā)明實(shí)施例中，用四個(gè)光電傳感器檢測(cè)棋子底面相應(yīng)圓環(huán)的編碼，采集到每一位編碼的電壓模擬值，再通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成八位數(shù)字量，然后每位編碼的八位數(shù)字量與八位比較器的閾值比較，得出該位編碼的值，如果是“I”表示該位圓環(huán)為黑色，如果是“O”表示該位圓環(huán)為 白色；四個(gè)圓環(huán)可以組成四位編碼，前三位編碼表示棋子的類型，三位編碼可以表示八種不同的棋子，而象棋一方只有七種棋子，只需其中的七種編碼；第四位編碼為奇偶校驗(yàn)碼，當(dāng)前三個(gè)圓環(huán)有奇數(shù)個(gè)黑色圓環(huán)，則第四個(gè)圓環(huán)為黑色，否則為白色；如果處理器接收到的圖編碼奇偶校驗(yàn)不通過，可以調(diào)節(jié)比較器閾值提高識(shí)別的準(zhǔn)確率。在本發(fā)明實(shí)施例中，采集電路，包括磁掃描電路、光電掃描電路、AD轉(zhuǎn)換電路、閾值比較電路和數(shù)據(jù)傳輸電路。(I)磁掃描電路由霍爾元件組成，用于檢測(cè)磁鐵的磁極，采集磁編碼的數(shù)字量；(2)光電掃描電路由四個(gè)光電傳感器組成，其位置和棋子底面圓環(huán)的位置一一對(duì)應(yīng)，檢測(cè)棋子底面的圖編碼，采集到每一位編碼的電壓模擬值；(3) AD轉(zhuǎn)換電路由AD轉(zhuǎn)換器組成，將采集到每一位編碼的電壓模擬值轉(zhuǎn)換成八位
數(shù)值量；(4)閾值比較電路由八位比較器組成，處理器根據(jù)環(huán)境中的光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)比較器的閾值，然后每位編碼的八位數(shù)字量與八位比較器設(shè)置的閾值比較，得出該位圖編碼的值；(5)數(shù)據(jù)傳輸電路是每個(gè)棋子的數(shù)字量數(shù)據(jù)由兩個(gè)并轉(zhuǎn)串移位寄存器轉(zhuǎn)成串行數(shù)據(jù)后串行傳輸?shù)教幚砥?。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 如圖I所示，一種多功能智能象棋，包括棋子I和識(shí)別單元2，所述棋盤每個(gè)置棋點(diǎn)上有一個(gè)識(shí)別單元2，所述識(shí)別單元2識(shí)別該置棋點(diǎn)上的棋子圖編碼和磁編碼處理后上傳到處理器。如圖2所示數(shù)據(jù)采集原理示意圖，棋盤上共有九十個(gè)采集單元，每個(gè)采集單元采集的數(shù)據(jù)通過并轉(zhuǎn)串移位寄存器上傳到處理器。如圖3所示一個(gè)置棋點(diǎn)的識(shí)別單元，包括四個(gè)光電傳感器、兩個(gè)霍爾元件、一個(gè)多路選擇器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)比較器和兩個(gè)并轉(zhuǎn)串移位寄存器；所述的四個(gè)光電傳感器采集到棋子底面圖編碼的四個(gè)電壓模擬量，通過多路選擇器依次由A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成八位數(shù)值量，再通過處理器根據(jù)環(huán)境光照的強(qiáng)度設(shè)定的比較器閾值進(jìn)行比較得出每一個(gè)光電傳感器采集的相對(duì)應(yīng)編碼；所述的兩個(gè)霍爾元件識(shí)別內(nèi)置棋子中的磁鐵極性，得到兩位編碼；兩個(gè)霍爾元件采集的兩位編碼和四個(gè)光電傳感器采集處理后的四位編碼組成六位編碼，最后使用并轉(zhuǎn)串移位寄存器把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成串行數(shù)據(jù)，傳到處理器中。所述的光電傳感器有四個(gè)引腳引腳I接電源，引腳2和引腳3接地，引腳4是信號(hào)輸出端接多路選擇器的輸入端。所述的霍爾元件有三個(gè)引腳引腳I接電源，引腳2接地，引腳3是信號(hào)輸出端接并轉(zhuǎn)串移位寄存器。如圖4所示智能棋盤的棋子結(jié)構(gòu)，由外殼3、透紅外濾光片4、編碼圖5和磁鐵6組成；磁鐵6內(nèi)嵌在棋子內(nèi)，編碼圖5貼著磁鐵6內(nèi)置在棋子中，透紅外濾光片4外側(cè)與棋子外殼3底部相平，而內(nèi)側(cè)緊貼編碼圖5。所述的磁鐵6是圓柱形的，兩端是磁極N和S，根據(jù)紅黑雙方放置磁鐵6的磁極方向，紅方磁鐵6的磁極N朝下，黑方磁鐵6的磁極S是朝下。所述的透紅外濾光片4是黑色的，光電傳感器發(fā)射端發(fā)射的紅外光能透過濾光片4識(shí)別圖編碼，同時(shí)濾光片4濾去普通光對(duì)圖編碼識(shí)別的干擾。如圖5和6所不某個(gè)棋子底面的編碼圖，每一個(gè)圓環(huán)表不每一位的圖編碼；如果某一圓環(huán)為黑色，則表示為該位為“ I ” ；如果某一圓環(huán)為白色，則表示該位為“O” ；四個(gè)圓環(huán)可以組成四位編碼，前三位編碼表示棋子的類型，三位編碼可以表示八種不同的棋子，而象棋一方只有七種棋子，只需其中的七種編碼；第四位編碼為奇偶校驗(yàn)碼，當(dāng)前三個(gè)圓環(huán)有奇數(shù)個(gè)黑色圓環(huán)，則第四個(gè)圓環(huán)為黑色，否則為白色；如圖5所示，前三個(gè)圓環(huán)有一個(gè)黑色，則第四個(gè)奇偶校驗(yàn)的圓環(huán)是黑色的；如圖6所示，前三個(gè)圓環(huán)有兩個(gè)黑色的，則第四個(gè)奇偶校驗(yàn)的圓環(huán)是白色的；如果處理器接收到的圖編碼奇偶校驗(yàn)不通過，可以調(diào)節(jié)比較器閾值重新識(shí)別圖編碼，直至奇偶校驗(yàn)通過，提高了圖編碼識(shí)別的準(zhǔn)確率?！ひ陨纤鰞H為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多功能智能象棋，其特征在于，所述智能象棋包括 具有不同圖-磁混合編碼的棋子； 設(shè)有附在棋盤下的用來采集棋子布局的采集電路，具有圖像感應(yīng)識(shí)別陣列和磁感應(yīng)陣列的棋盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能象棋，其特征在于，圖-磁混合編碼的棋子由圖編碼、磁編碼和透紅外濾光片組成；所述圖編碼為四個(gè)黑白相間的同心圓環(huán)，可以產(chǎn)生無向性的四位編碼；所述磁編碼是在棋子中心放置一塊磁鐵，將兩方棋子內(nèi)的磁鐵按極性相反方向放置，支持棋子與棋盤配合使用時(shí)區(qū)別棋子所屬一方；所述透紅外濾光片放置在棋子底面，能透過光電傳感器發(fā)射的紅外光，濾去普通光對(duì)圖編碼識(shí)別的干擾。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能象棋，其特征在于，所述圖像感應(yīng)識(shí)別陣列和磁感應(yīng)陣列的棋盤設(shè)有10X9個(gè)識(shí)別單元，分布在每個(gè)置棋點(diǎn)處，每個(gè)識(shí)別單元由四個(gè)光電傳感器構(gòu)成圖感應(yīng)識(shí)別單元，由兩個(gè)霍爾元件構(gòu)成磁感應(yīng)識(shí)別單元，由一個(gè)多路選擇器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)比較器和兩個(gè)并轉(zhuǎn)串移位寄存器組成綜合識(shí)別與控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能象棋，其特征在于，用四個(gè)光電傳感器檢測(cè)棋子底面相應(yīng)圓環(huán)的編碼，采集到每一位編碼的電壓模擬值，再通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成八位數(shù)字量，然后每位編碼的八位數(shù)字量與八位比較器的閾值比較，得出該位編碼的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能象棋，其特征在于，所述采集電路包括磁掃描電路、光電掃描電路、AD轉(zhuǎn)換電路、閾值比較電路和數(shù)據(jù)傳輸電路； 磁掃描電路由霍爾元件組成，用于檢測(cè)磁鐵的磁極，采集磁編碼的數(shù)字量； 光電掃描電路由四個(gè)光電傳感器組成，其位置和棋子底面圓環(huán)的位置一一對(duì)應(yīng)，檢測(cè)棋子底面的圖編碼，采集到每一位編碼的電壓模擬值； AD轉(zhuǎn)換電路由AD轉(zhuǎn)換器組成，將采集到每一位編碼的電壓模擬值轉(zhuǎn)換成八位數(shù)值量； 閾值比較電路由八位比較器組成，處理器根據(jù)環(huán)境中的光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)比較器的閾值，然后每位編碼的八位數(shù)字量與八位比較器設(shè)置的閾值比較，得出該位圖編碼的值； 數(shù)據(jù)傳輸電路是每個(gè)棋子的數(shù)字量數(shù)據(jù)由兩個(gè)并轉(zhuǎn)串移位寄存器轉(zhuǎn)成串行數(shù)據(jù)后串行傳輸?shù)教幚砥鳌?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能象棋，其特征在于，所述智能象棋通過處理器根據(jù)環(huán)境中的光照強(qiáng)度來調(diào)節(jié)比較器的閾值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能智能象棋，包括具有不同圖-磁混合編碼的棋子；設(shè)有附在棋盤下的用來采集棋子布局的采集電路，具有圖像感應(yīng)識(shí)別陣列和磁感應(yīng)陣列的棋盤。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)記錄棋譜功能，節(jié)省人力；本發(fā)明可以支持下棋過程回放，便于棋類教學(xué)；本發(fā)明能夠自動(dòng)識(shí)別錯(cuò)誤擺棋和錯(cuò)誤走棋問題，其智能化設(shè)計(jì)有助于增強(qiáng)棋類產(chǎn)品的趣味性和吸引力；本發(fā)明圖-磁混合編碼的智能棋盤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全可靠，可以作為比賽用棋，也可以作為教學(xué)用棋，還可作為休閑娛樂用棋。
文檔編號(hào)A63F3/02GK102872586SQ201210402128
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者趙姝穎 申請(qǐng)人:趙姝穎