[实用新型]一种智能棋具

说明书

本实用新型涉及信息处理技术领域，特别涉及信号检测、通信编码和单片机检测、控制、数据处理技术领域。

现有的棋类棋具，主要包括分割为若干格子的棋盘、用色别、形状或文字标记的若干棋子和竞赛时使用的计时器。在使用棋具时，由于没有由计算机(单片机)控制的、利用编码与信号检测技术实现的棋子名称识别、棋子位置识别、及对局记录存储功能，完全凭人眼的视觉判断棋子在棋盘中的位置变化及是否被“吃”出局，并用手持笔在纸上完成对局记录。所以，在正式竞赛时，裁判及有关工作人员必须目不转睛地做这件事，不少对弈者也在对弈的同时抽时间做对局记录，以便赛后分析总结。在电视实时挂盘解说或事后研究总结时，又必须由人按对局记录(通常是采用文字记录方式)移动相应棋子，复现对弈过程，即所谓“复盘”。2000年四月中央电视台在做“国际棋王棋后对抗赛”电视实时挂盘解说节目时，就出现过由于对局记录的记录稿纸不能及时从竞赛现场传递到电视节目主持人手中，而使挂盘解说不得已停顿等待的情况。虽然在挂盘解说中使用的棋子已经采用磁性材料使其固定在倾斜或竖立的铁质底版的棋盘上，但是棋子在棋盘上的位置并无自动化的记录手段。截至本申请递交日，从中国专利局网站检索发现，有一个关于中国象棋的专利(“计时计步象棋”，专利号97237754.9，发明人杜嘉林)，提出用电感线圈检测带磁性材料棋子的技术达成自动“计时计步”的功能，但该专利并不提供识别棋子名称的方法，也没有使用以单片计算机为核心的检测、存储和数据处理技术来实现对检测结果的分析、判断和记录，所以不能独立地自动产生并存储对局记录，也无法检测和记录国际象棋中“王车易位”、“吃过路兵”和兵“升变”等情况。目前，虽然计算机已经被用于棋艺研究，并与人“对弈”，但是尚没有计算机以嵌入方式“植入”正式竞赛用棋具并成为一体，直接在该装置内自动处理检测到的原始数据，并最终自动产生对局记录的。此处的“正式竞赛用棋具”，指棋具的棋子必须是真实的物体，比如可用手持的立体物，所以不包括由计算机在显示屏上提供的对弈环境——棋局显示在计算机屏幕上，棋子与棋盘仅仅是显示在计算机屏幕上的图案。

本实用新型的目的是提供一种智能棋具，它能有效地自动产生对局记录。

本实用新型的目的由以下技术方案实现。

根据不同的棋类专门设计的单片机检测、控制、数据处理和存储单元嵌入棋盘内部，在棋子内部或表面设置可区分的供自动检测识别棋子名的信号源或标记(Identification，以下简称棋子ID)，在棋盘的可落子位置(国际象棋为8行8列共64个、中国象棋为10行9列共90个、围棋为19行19列共361个)各设置检测传感器，其连线构成“棋盘矩形检测网格”。具体的组成及连接方式为：一个使用公知公有的单片机构成的系统，稳压电源对CPU及系统其它组件供电，控制面板(含复位键RST、记时键、一盘棋结束键等)与CPU的中断引脚相联，CPU的两个引脚与MAX232模块相联构成标准的I/O接口，时钟模块、显示模块、存储模块通过总线与CPU连接；由CPU的若干引脚控制的多路模拟开关与“棋盘矩形检测网格”的竖边联接，由CPU的若干引脚控制的多路A/D转换器的模拟信号输入端与“棋盘矩形检测网格”的横边联接，每条横边通过各自的定值电阻接地。使用本智能棋具时，首先在棋盘上摆好棋子，接通电源，按RST复位键，单片机复位并执行自检程序，自检证明棋具电路正常后给出“就绪”显示，棋手开始弈棋并记时；此时上述单片机系统采用时分技术对“棋盘矩形检测网格”的每个位置点进行循环扫描检测，判断并记录棋子在棋盘中的位置变化及是否被“吃”出局，直至按压“一盘棋结束键”，单片机将该盘棋的完整对局记录送非易失性存储器编目保存。之后，可以进行下一盘棋弈棋，或进行已有对局记录的输出操作，或切断电源“关机”结束棋具的该次使用。棋子ID信息的设计，包括以下各种类型：电(电阻、电容、电感)、磁(永磁体、电磁体)、超声波、射频微波、红外线、压力及条码图案。对弈过程中检测到的棋子位置变化数据由单片机分析处理，自动产生对局记录并存储在非易失性存储器内。该记录可根据需要通过标准的“I/O”接口立即或事后输出到打印机、其它计算机或显示设备。采用能区分国际象棋32枚黑、白12类棋子，中国象棋28枚红、黑14类棋子，围棋2类不同色棋子的ID设计，以简化本装置生成对局记录的数据处理复杂度，提高装置工作的稳定性。但是，对于国际象棋和中国象棋，并不强求一定要通过ID设计区分所有棋子，因为国际象棋32个或中国象棋28个棋子的区分，可以根据其初始位置，并对它们的移动进行跟踪记录和分析来实现，本设计采用的单片机胜任这一工作。设计有内置或外置的竞赛棋具所需的记时器，按压该记时器的按钮产生的开关量(对于内置的记时器，按键在控制面板上)输出至单片机；竞赛时利用棋手按压记时器的“一着棋”完成信号来确认当前的对局情况，并为每一棋步记时。