CN115068925A - 一种棋子检测装置、游戏设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种棋子检测装置、游戏设备及检测方法，棋子检测装置，包括：棋盘、棋子以及控制单元；所述棋盘包括多个棋子检测位；每个所述棋子检测位上设置有多个感光单元以及至少一个发光单元；多个所述感光单元与所述控制单元电连接；所述棋子底部设置有反光面以及掩模结构；所述发光单元用于向所述棋盘的上方发射光线；所述感光单元用于接收由所述棋子的反光面反射并经过所述掩膜结构后的光线；所述控制单元根据所述感光单元的感光状态确定所述棋子的类型。本公开能够自动检测实体棋子的类型，游戏体验感较好，并且无需接触棋子完成检测，检测点不会产生磨损，可靠性高，并且结构简单成本低，有利于家庭使用和推广普及。

Description

一种棋子检测装置、游戏设备及检测方法

技术领域

本公开涉及棋具技术领域，尤其涉及一种棋子检测装置、游戏设备及检测方法。

背景技术

不同类型的棋类游戏具有不同的游戏规则，但是，不同棋类游戏共同点在于都是由棋盘和棋子构成，且需要识别棋子在棋盘上的位置。现有的由纯实体棋子和棋盘构成的中国象棋、拼字游戏等非电子游戏装置，不包含棋子识别功能。

而PC端或手机端的游戏软件，虽可进行两人或多人在线或人机对战的象棋或拼词游戏或比赛，也能够自动计时记分，胜负判定，保留历史记录和复盘，人机对战，通过AI给出提示和建议等，但这类游戏软件不包含实体的棋盘和棋子，缺乏实体的棋盘和棋子的触感，会导致游戏体验性不好。通过其它方式实现的接触式检测，如检测电阻或其它电信号的检测方式，会造成接触点由于出现磨损，导致可靠性不高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种棋子检测装置、游戏设备及检测方法，本公开能够自动检测实体棋子的类型，游戏体验感较好，并且无需接触棋子完成检测，检测点不会产生磨损，可靠性高，并且结构简单成本低，有利于家庭使用和推广普及。第一方面，本公开提供一种棋子检测装置，包括：

棋盘、棋子以及控制单元；

所述棋盘包括多个棋子检测位；每个所述棋子检测位上设置有多个感光单元以及至少一个发光单元；多个所述感光单元与所述控制单元电连接；

所述棋子底部设置有反光面以及掩模结构；

所述发光单元用于向所述棋盘的上方发射光线；所述感光单元用于接收由所述棋子的反光面反射并经过所述掩膜结构后的光线；所述控制单元根据所述感光单元的感光状态确定所述棋子的类型。

在一些实施例中，所述棋子底部中心向内凹陷，所述反光面设置于所述凹陷处；所述掩模结构围绕所述凹陷设置；

所述发光单元位于所述棋子检测位的中心位置，多个所述感光单元围绕所述发光单元设置。

在一些实施例中，所述感光单元包括串联连接的感光元件和限流电阻；所述感光元件和所述限流电阻的连接节点与所述控制单元电连接。

在一些实施例中，还包括：多个移位寄存器；多个所述移位寄存器与多个所述棋子检测位一一对应；

所述移位寄存器的数据输入端与对应所述棋子检测位的感光单元输出端电连接；多个所述移位寄存器串行连接后与所述控制单元电连接。

在一些实施例中，还包括：多个发光控制单元；

多个所述发光控制单元与多个所述棋子检测位一一对应；

所述发光控制单元的输入端与对应的所述棋子检测位的多个感光单元的输出端电连接；所述发光控制单元的输出端与对应的所述棋子检测位的发光单元的控制端电连接；

所述发光控制单元用于控制所述发光单元的开启与关断。

在一些实施例中，所述发光控制单元包括与非门。

在一些实施例中，所述发光单元包括驱动发光芯片；

所述驱动发光芯片与所述控制单元电连接；

所述控制单元用于在所述驱动发光芯片未点亮状态下，根据各所述感光单元的感光状态确定各所述棋子检测位是否有棋子；并控制有棋子的所述棋子检测位对应的所述驱动发光芯片点亮后，根据各所述感光单元的感光状态确定各所述棋子检测位上所述棋子的类型。

在一些实施例中，各所述驱动发光芯片串行连接后与所述控制单元电连接。

第二方面，本公开还提供一种游戏设备，包括如第一方面中任一项所述的棋子检测装置。

第三方面，本公开还提供一种棋子检测方法，适用于如第一方面中任一项所述的棋子检测装置，包括：

获取棋子检测位上各感光单元的感光状态；

根据各所述感光单元的感光状态确定各所述棋子检测位上所述棋子的类型。

本公开提供的棋子检测装置包括棋盘、棋子以及控制单元；棋盘包括多个棋子检测位；每个棋子检测位上设置有多个感光单元以及至少一个发光单元；多个感光单元与控制单元电连接；棋子底部设置有反光面以及掩模结构；发光单元用于向棋盘的上方发射光线；感光单元用于接收由棋子的反光面反射并经过掩膜结构后的光线；控制单元根据感光单元的感光状态确定棋子的类型。由于，将棋子放置到棋子检测位时，棋子检测位处的感光单元会接收到经由棋子底部反射的光线，而棋子底部均设置有掩模结构，光线经过掩模结构照射到感光单元时，会呈现不同的感光状态，根据感光状态可以确定棋子的类型。本公开能够自动检测实体棋子的类型，游戏体验感较好，并且无需接触棋子完成检测，检测点不会产生磨损，可靠性高，并且结构简单成本低，有利于家庭使用和推广普及。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种棋子检测装置的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的一种棋子检测位的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的一种棋子结构示意图；

图4为本公开实施例提供的一种棋子与棋盘之间的光线示意图；

图5为本公开实施例提供的一种掩模结构示意图；

图6为本公开实施例提供的一种部分掩模结构示意图；

图7为本公开实施例提供的一种发光单元的规则布局图；

图8为本公开实施例提供的一种发光单元的等距离布局图；

图9为本公开实施例提供的又一种发光单元的等距离布局图；

图10为本公开实施例提供的又一种发光单元的规则布局图；

图11为本公开实施例提供的一种感光单元电路连接图；

图12为本公开实施例提供的又一种感光单元电路连接图；

图13为本公开实施例提供的一种感光单元与移位寄存器的连接示意图；

图14为本公开实施例提供的一种光敏二极管与移位寄存器的连接示意图；

图15为本公开实施例提供的一种发光控制单元的连接示意图；

图16为本公开实施例提供的又一种发光控制单元的连接示意图；

图17为本公开实施例提供的一种棋子检测位的电路连接图；

图18为本公开实施例提供的又一种棋子检测位的电路连接图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本公开实施例提供一种棋子检测装置，图1为本公开实施例提供的一种棋子检测装置的结构示意图，图2为本公开实施例提供的一种棋子检测位的结构示意图。如图1和图2所示，棋子检测装置包括：棋盘10、棋子20以及控制单元30。棋盘10包括多个棋子检测位11，每个棋子检测位11上设置有多个感光单元12以及至少一个发光单元13，多个感光单元12与控制单元30电连接。棋子20底部设置有反光面以及掩模结构。发光单元13用于向棋盘10的上方发射光线，感光单元12用于接收由棋子20的反光面反射并经过掩膜结构后的光线，控制单元30根据感光单元12的感光状态确定棋子20的类型。

具体地，棋盘10上设置多个棋子检测位11，在使用棋盘10和棋子20时，会将棋子20放置到棋子检测位11，进而通过棋子检测位11检测是否存在棋子以及棋子的类型。不同游戏由于棋类尺寸和布局的不同，会具有不同数量、不同布局的棋子检测位。每个棋子检测位11上都设置有多个感光单元12以及至少一个发光单元13，其中，发光单元13用于向棋盘10的上方发射光线，棋子20底部设置有反光面和掩模结构，能够将发光单元13发射的光线反射回棋子检测位11，从而使多个感光单元12接收到反射回的光线。而多个感光单元12位于不同位置，且反射光线需要经过掩模结构，最终每个棋子检测位11的多个感光单元12的感光状态不同，而多个感光单元12又与控制单元30电连接，控制单元30接收多个感光单元12的感光状态，根据感光状态不同，从而确定棋子20的类型。

若没有棋子20放置到棋子检测位11，发光单元13向棋盘10的上方发射光线，光线无法接触到反光面，不会反射回到感光单元12，因此多个感光单元12均不会接收到光线，控制单元30可根据感光单元12的感光状态确定棋子检测位11没有棋子。若有棋子20放置到棋子检测位11，由于棋子20底部设置有反光面和掩模结构，反光面能够反射光线，掩模结构能够遮挡部分光线，发光单元13向棋盘10的上方发射光线，光线经反光面反射到感光单元12。而不同棋子底部的掩模结构不同，光线透过棋子的掩模结构照射到棋子检测位11的位置不同。棋子检测位11包括多个感光单元12，光线照射到棋子检测位11的位置不同，因此接收到光线的感光单元12位置和数量都不同，呈现不同的感光状态，控制单元30根据不同的感光状态确定棋子20的类型。需要说明的是，本公开实施例对于发光单元以及感光单元具体的数量不做限制。

本公开实施例提供的棋子检测装置，在将棋子放置到棋子检测位时，棋子检测位处的感光单元会接收到经由棋子底部反射的光线，而棋子底部均设置有掩模结构，光线经过掩模结构照射到感光单元时，会呈现不同的感光状态，根据感光状态可以确定棋子的类型。本公开实施例能够自动检测实体棋子的类型，游戏体验感较好，并且无需接触棋子完成检测，检测点不会产生磨损，可靠性高，并且结构简单成本低，有利于家庭使用和推广普及。

可选地，棋盘包括棋子放置盘和手持棋子托盘。不同类型的棋类游戏，所使用的棋盘类型也不同。棋子放置盘在棋类游戏中作为进行棋类游戏的主要棋盘，而有些棋类游戏需要检测玩家手中持有的棋子数量，因此手持棋子托盘也需要设置棋子检测位。例如，拼字游戏中中每个玩家手持棋子托盘，用于放置玩家持有的棋子，一般棋子数量为7，手持棋子托盘上也设置棋子检测位，用于识别玩家所持有的棋子类型。

在一些实施例中，图3为本公开实施例提供的一种棋子结构示意图，图4为本公开实施例提供的一种棋子与棋盘之间的光线示意图。如图3所示，棋子20底部中心向内凹陷，反光面21设置于凹陷处；掩模结构22围绕凹陷设置。如图4所示，发光单元13位于棋子检测位30的中心位置，多个感光单元12围绕发光单元13设置。

具体地，棋子20的底部中心向内凹陷，设置有反光面21，反光面21用于反射发光单元13向棋子20发射的光线，以使感光单元12接收到反射的光线。而棋子20的底部还包括掩模结构22，掩模结构围绕凹陷设置，由于掩模结构的作用在于阻挡部分反射光线照射到棋子检测位11上，因此，掩模结构应选择不透光的材料。而发光单元13位于棋子检测位11的中心位置，当发光单元13向上方发射光线，照射到棋子20底部中心向内凹陷处，而凹陷处设置有反光面21，能够反射光线。多个感光单元12围绕发光单元13设置，在接收反射光线的时候，由于掩模结构不同，透过的反射光线照射到棋子检测位11的位置不同，因此接收到光线的感光单元12也会有所不同。通过感光单元12不同的感光状态，能够确定棋子20的类型。

需要说明的是，棋子的形状可以根据实际需求设置，如长方形、圆形、正方形等等，本公开实施例不做具体限制。棋子底部中心向内凹陷，设置反光面，若选用其他结构能够反射发光单元发射的光线，也可以改面棋子底部结构，本公开实施例同样不做具体限制。

可选地，掩模结构与棋子类型一一对应。

具体地，发光单元向棋子发射光线，光线经棋子底部设置的反光面反射并经过掩模结构，被感光单元接收，控制单元根据感光单元呈现的不同感光状态确定棋子类型。而棋子在放置于棋盘上时，棋子的放置方向可能是不唯一的，这将导致掩模结构放置的方向也会有所不同，因此对于同一个棋子，由于放置棋子时的方向的不同，会导致感光单元的感光状态不同，因此存在多个感光状态对应一个掩模结构的情况，而一个掩模结构一定对应一个棋子类型。

示例性地，图5为本公开实施例提供的棋子的各掩模结构示意图。棋子检测位采用8个感光单元时，各棋子对应68种不同的掩模结构。不同棋子类型对应不同的掩膜结构，可以实现不同棋子类型的识别。采用上述8个感光单元的布局方式，所有可能的棋子掩模结构见图5所示，图中填充有黑色方块的表示在该位置有用于遮挡光线的不透明掩模遮挡，没有填充颜色的方块表示在该位置没有用于遮挡光线的掩模遮挡，图中总共包含了68种不同的掩模结构，因此采用8个感光单元的布局可以用于识别最多68种不同类型的棋子。作为示例，图5只是以8个感光单元的布局，实际上也可以采用其它方式的感光单元的布局，或者采用其它数量的感光单元构成棋子检测位，若采用其它布局方式和数量的感光单元，则对应的掩模结构也不相同，本公开实施例对此不做限定，仅做举例说明。

其中，也可能存在棋子放置于棋盘上时，棋子的放置方向不同，掩模结构放置的方向也会相应不同。图6为本公开实施例提供的一种部分掩模结构示意图，如图6所示，棋子可能有多种放置方向，感光单元的感光状态也存在多种情况，因此将这几种情况均设置对应同一个棋子类型。若棋子形状为圆形，会存在更多种放置方向，但多种感光状态可以对应一种掩模结构，掩模结构与棋子类型一一对应。

可选地，发光单元包括可见光发光单元或红外光发光单元。发光单元用于向棋盘的上方发射光线，经棋子反射到棋子检测位，使位于棋子检测位上的感光单元接收。因此发光单元的光线种类可以为多种可见光，也可以为红外光线，感光单元能够接收到即可。

可选地，感光单元与发光单元之间包括多种排列布局。包括规则布局和等距离布局，其中，规则布局表示发光单元位于中心位置，感光单元依次环绕于发光单元周围；等距离布局表示发光单元位于中心位置，外围的各感光单元与中心位置的发光单元之间的径向直线距离相同。布局方式不同，每个感光单元接收到的反射光线强度不同，根据实际需要选择布局即可。

图7为本公开实施例提供的一种发光单元的规则布局图，图8为本公开实施例提供的一种发光单元的等距离布局图，示例性如图7-8，图7和图8中均提供一个发光单元13，发光单元13采用发光二极管，以及8个感光单元12，感光单元12采用光敏二极管。图7中发光单元13规则环绕排列在感光单元12周围，图8中每个发光单元13与感光单元12之间的径向距离均相同。图9为本公开实施例提供的又一种发光单元的等距离布局图，图9提供一个发光单元13，发光单元13采用发光二极管，以及12个感光单元12，感光单元12采用光敏二极管。图9中每个发光单元13与感光单元12之间的径向距离均相同。图10为本公开实施例提供的又一种发光单元的规则布局图，图10提供一个发光单元13以及16个感光单元12，4个感光单元12位于发光单元13的周围，其余12个感光单元12距离发光单元13较远，但较近的4个感光单元12与发光单元13的径向距离相同，较远的12个感光单元12与发光单元13的径向距离相同。因此，发光单元13与感光单元12的布局存在多种排列方式。

在一些实施例中，图11为本公开实施例提供的一种感光单元电路连接图。如图11所示，感光单元12包括串联连接的感光元件121和限流电阻122，感光元件121和限流电阻122的连接节点与控制单元30电连接。

具体地，感光单元12包括串联连接的感光元件121和限流电阻122，感光元件121接收到反射的光线能够发光，限流电阻122与感光元件121串联，钳位电平，并起到限流作用，防止大电流损害感光元件121，同时感光元件121外接电源为其供电。而感光元件121和限流电阻122的连接节点与控制单元30电连接，感光元件121向控制单元30输出信号，将感光单元12的感光状态发送至控制单元30，控制单元30确定棋子类型。

可选地，限流电阻122可设置为下拉电阻123或上拉电阻124。图12为本公开实施例提供的又一种感光单元电路连接图，如图12所示，限流电阻122为下拉电阻123，当感光元件121接受的光照强度超过设定阈值时，感光元件121和下拉电阻123的连接节点输出的信号为高电平，或者当感光元件121接受的光照强度低于设定阈值时，感光元件121和下拉电阻123的连接节点输出的信号为低电平。限流电阻122为上拉电阻124，当感光元件121接受的光照强度超过设定阈值时，感光元件121和上拉电阻124的连接节点输出的信号为低电平，或者当感光元件121接受的光照强度低于设定阈值时，感光元件121和上拉电阻124的连接节点输出的信号为高电平。连接节点输出的信号均传输至控制单元，由控制单元确定棋子类型。限流电阻122可以为下拉电阻123，也可以为上拉电阻124，本公开实施例对此不做限制。

需要说明的是，感光单元也可以采用其他电子元件构成的电路结构，例如使用带有放大器的结构，上述实施例仅做举例说明，本公开实施例对于感光单元的电路结构不做限制。

在一些实施例中，图13为本公开实施例提供的一种感光单元与移位寄存器的连接示意图。如图13所示，棋子检测位还包括：多个移位寄存器14，多个移位寄存器14与多个棋子检测位11一一对应。移位寄存器14的数据输入端与对应棋子检测位11的感光单元12输出端电连接，多个移位寄存器14串行连接后与控制单元30电连接。

具体地，棋子检测装置还包括多个移位寄存器14，多个移位寄存器14与多个棋子检测位11一一对应，每个移位寄存器14都用于传输其对应的棋子检测位11的感光状态。移位寄存器14的数据输入端均与对应的棋子检测位11上的多个感光单元12的输出端电连接，接收感光单元12传输的信号。由于存在多个棋子检测位11，也相对应的存在多个移位寄存器14，将多个移位寄存器14串行连接后，与控制单元30电连接。通过移位寄存器14，控制单元30能够直接获取每个棋子检测位11对应的感光状态，将各个单独的感光单元12的感光状态整合传输，便于控制单元30进行确定棋子类型。

示例性如图14，图14为本公开实施例提供的一种感光单元与移位寄存器的连接示意图，感光单元选择光敏二极管，发光单元选择发光二极管，每个棋子检测位设置一个发光二极管和8个光敏二极管。每个发光二极管通过限流电阻与电源连接，该情况下发光二极管常亮。图14中的8个光敏二极管分别串接了下拉电阻。每个棋子检测位使用一个8位的并入串出移位寄存器，对于具有n个棋子检测位置的棋盘，将会设置n个移位寄存器，n个移位寄存器连接控制单元。其中，n个移位寄存器相互之间可以使用串行的方式连接，即上一个移位寄存器的串行输出作为当前移位寄存器的串行输入，当前移位寄存器的串行输出作为下一个移位寄存器的串行输入。8个光敏二极管与下拉电阻的连接节点分别与移位寄存器的8个并行输入端电连接，即光敏二极光的输出作为移位寄存器的输入。

需要说明的是以为寄存器的输入端接口数量由每个棋子检测位设置的感光单元数量决定。

在一些实施例中，图15为本公开实施例提供的一种发光控制单元的连接示意图。如图15所示，棋子检测位还包括：多个发光控制单元15，多个发光控制单元15与多个棋子检测位11一一对应。发光控制单元15的输入端与对应的棋子检测位11的多个感光单元12的输出端电连接，发光控制单元15的输出端与对应的棋子检测位11的发光单元13的控制端电连接。发光控制单元15用于控制发光单元13的开启与关断。

具体地，棋子检测装置还包括多个发光控制单元15，多个发光控制单元与多个棋子检测位11一一对应。每个发光控制单元15都用于控制与其相对应的棋子检测位11上的发光单元13。其中，发光控制单元15的输入端与对应的棋子检测位11的多个感光单元12的输出端电连接，发光控制单元15获取感光单元12的感光状态，确定棋子检测位是否存在棋子，从而控制发光单元13是否需要打开。由于发光控制单元15的输出端与对应的棋子检测位11的发光单元13的控制端电连接，在发光控制单元15确定棋子检测位是否存在棋子之后，若存在棋子，发光控制单元15则控制发光单元13发光，从而确定棋子类型；若不存在棋子，发光控制单元15则控制发光单元不发光，以实现控制发光单元的亮灭，既能检测棋子类型，又能节省电量。

需要说明的是，发光控制单元可以采用多种电路结构，发光控制单元内的具体电路不做限制，如各种逻辑电路均可，本公开实施例对于感光单元的电路结构不做限制。

在一些实施例中，图16为本公开实施例提供的又一种发光控制单元的连接示意图。如图16所示，发光控制单元包括与非门151。

具体地，发光控制单元包括与非门151，与非门151用于控制发光单元13。与非门151的输入端与感光单元中的感光元件121和限流电阻122的连接节点电连接，与非门151的输出端与发光单元13的输入端电连接。与非门151接收感光单元输出的信号，从而向发光单元13输出不同的控制指令，完成对发光单元的控制。

示例性地，图16提供了8个光敏二极管，8个光敏二极管的输出端连接到一个逻辑门的8个输入位置上，例如该逻辑门为8输入与非门，也可以设计为其它的更为复杂的逻辑电路。表1为不同状态下对应的与非门的输出，表1给出了该电路的逻辑结构，当没有棋子放在棋盘上的某个棋子检测位时，理想情况下，即有外部光源，可能为日光，也可能为室内照明光，且光强大于预设阈值的情况。该棋子检测位的8个光敏二极管由于受到外部光源的照射，输出均为高电平，此时8输入与非门的输出为低电平。而当有棋子放在棋盘上，且发光二极管没有被点亮时，由于棋子遮挡外部光源，8个光敏二极管均为低电平的输出，此时8输入与非门的输出为高电平，该低电平可以控制发光二极管点亮。在发光二极管点亮后，由于棋子的存在，且按照设置的掩模结构，将至少有1个光敏二极管被遮挡，导致该光敏二极管无法接收到反射光，即至少1个光敏二极管的输出为低电平，即此时8输入与非门的输出仍为高电平，发光二极管仍可以维持点亮的状态。当棋子移除，例如象棋中的吃子之后，8个光敏二极管由于受到外部光源的照射，输出均为高电平，此时8输入与非门的输出恢复为低电平，发光二极管熄灭。

因此在棋子检测位没有棋子时，与非门的输出为低电平，棋子检测位有棋子时，与非门的输出为高电平。将与非门的输出端与串接在发光二极管上的电阻相连即可以控制发光二极管的亮灭。棋子检测位没有棋子时，发光二极管灭，棋子检测位有棋子时，发光二极管亮，避免发光二极管常亮的情况。

需要说明的是，发光控制单元也可以采用其他逻辑电路构成的电路结构，例如使用与门、非门等各种逻辑电路相互组合的其他电路结构，上述实施例仅做举例说明，本公开实施例对于发光控制单元的电路结构不做限制。

表1不同状态下对应的与非门的输出

在一些实施例中，图17为本公开实施例提供的一种棋子检测位的电路连接图，如图17所示，发光单元包括驱动发光芯片131，驱动发光芯片131与控制单元30电连接。控制单元30用于在驱动发光芯片131未点亮状态下，根据各感光单元12的感光状态确定各棋子检测位11是否有棋子，并控制有棋子20的棋子检测位11对应的驱动发光芯片131点亮后，根据各感光单元12的感光状态确定各棋子检测位11上棋子的类型。

具体地，发光单元包括驱动发光芯片131，驱动发光芯片131可以直接由控制单元30控制，因此驱动发光芯片131与控制单元30电连接，控制驱动发光芯片131的亮灭。控制单元30与各感光单元12电连接，获取各感光单元12的感光状态，控制单元30在驱动发光芯片121未点亮的情况下，根据获取的感光状态确定对应的棋子检测位是否有棋子。若没有棋子，则不点亮驱动发光芯片131；若有棋子，则点亮驱动发光芯片131，此时感光单元12的感光状态会发生改变，并且继续传输至控制单元30，控制单元30根据实时的感光状态确定棋子类型。例如，驱动发光芯片选择WS2812，WS2812能够直接与控制单元电连接，由控制单元根据实际情况选择是否点亮驱动发光芯片。在一些实施例中，各驱动发光芯片串行连接后与控制单元电连接。

各驱动发光芯片均需要与控制单元电连接，因此可以将各驱动发光芯片串行连接后与控制单元电连接，控制单元在接收到各感光单元的感光状态之后，通过串行连接方式控制驱动发光芯片，能够减少控制单元的接口数，并且提高控制能力。

可选地，驱动发光芯片包括多个不同颜色的发光二极管，驱动发光芯片与控制单元电连接，控制单元能够控制多个不同颜色的发光二极管，且能够控制其发光强度。驱动发光芯片的多个不同颜色的发光二极管在控制单元的控制先，能够实现多个等级的亮度，并且能够调光，实现全彩色的显示。

示例性地，图18为本公开实施例提供的又一种棋子检测位的电路连接图。如图18所示，驱动发光芯片131可以选择WS2812芯片，并且设置多个移位寄存器14，以及多个感光单元12，多个驱动发光芯片131依次串行连接，并与控制单元30电连接，多个移位寄存器14同样依次串行连接，并与控制单元30电连接。控制单元30接收感光单元12的输出信号后，确定是否点亮驱动发光芯片131。

实际中阵列的数目取决于具体的游戏，例如拼词游戏可以为15×15，中国象棋为9×10，每个拼词游戏的手持棋子托盘可能为1×7。图18中通过串行的方式驱动16个WS2812，并通过串行的方式读取128个感光单元12的状态。首先由控制单元30读取全部感光单元12的状态，之后通过控制单元30控制WS2812阵列，控制单元最后再次读取感光单元12的状态，以实现棋子类型的确定。具体原理如下：

表2全部WS2812未点亮，控制单元初次读取感光单元的状态

初始时，图18中全部16个WS2812均不发光，控制单元首先通过串行的方式读取128个感光单元12的状态，如表2所示，表2为全部WS2812未点亮，控制单元初次读取感光单元的状态。若某个棋子检测位上的8个感光单元12的状态全部为高电平，即上述的没有棋子放在该位置，由于外部环境光使得感光单元12输出全为高电平，则表明此位置没有棋子。反之，则表示此处有棋子。控制单元在初次读取感光单元12的状态后会记录每个棋子检测位的状态。随后，控制单元通过串行的方式驱动WS2812阵列，使得有棋子位置的WS2812点亮。最后，表3为在控制单元读取感光单元状态之后，控制有棋子位置的WS2812点亮，再次读取感光单元的状态，如表3所示，控制单元30再通过串行的方式读取128个感光单元12的状态，此时获得的感光单元12的感光状态即为各个位置棋子对应的掩模结构，根据掩模结构和棋子类型的对应关系，即可确定棋盘所有位置的棋子类型。

表3在控制单元读取感光单元状态之后，控制有棋子位置的WS2812点亮，再次读取感光单元的状态

实施例中给出了68种不同的棋子，但实际游戏中可能不会包含全部68种不同的棋子。因此，若在控制单元初次通过串行的方式读取128个感光单元的状态，为所有的WS2812都没有发光，读取到不存在的棋子类型，如中国象棋14种棋子之外的掩模结构时，则表示此处并没有棋子，但可能由于外部光照不足或外部光源干扰等原因导致8个感光单元并非全为高电平，见表2中存在干扰的一行。此时在驱动WS2812阵列时，对应的WS2812不会被点亮。

或者，某个位置并没有放置棋子，在控制单元初次通过串行的方式读取128个感光单元的状态时，在该棋子检测位读到了某种棋子，由于外部光照不足或外部光源干扰等原因，此时控制单元能够判定出该位置是没有棋子。因为若有棋子，初次读取时WS2812不发光，外部光源完全被棋子遮挡，8个感光单元应该读出的全部为低电平，若没有棋子，假设外部光源充足，8个感光单元应该读出的全部为高电平，唯一的可能就是没有棋子，但外部光照是不足的或者存在外部光源的干扰。因此，控制单元判断出那些位置有棋子，以及哪些位置没有棋子之后，控制单元即可控制有棋子位置对应的WS2812点亮，从而读取棋子的类型。

需要说明的是，有关电路的连接方式并不是唯一的，图18中WS2812阵列串行连接，移位寄存器也采用串行连接，图10中采用了S形的连接方式，实际系统中也可以采用其它的连接方式，例如顺时针或逆时针螺旋线，或者其他连接方式。

本公开实施例还提供一种游戏设备，包括如上述任意实施例所述的棋子检测装置。可以为包括棋子检测装置的两人或多人电子游戏设备，包括但不限于中国象棋、国际象棋、拼词游戏等。

需要说明的是，前述对应用于棋子检测装置的实施例的解释说明也适用于本实施例的游戏设备。具有相同或相应的有益效果，为避免重复，在此不再赘述。可选地，由于游戏设备类型不同，棋子检测装置所检测的棋子类型也不同。棋子检测装置检测的棋子类型包括棋子所代表的字母、棋子所代表的含义、棋子所代表的分数等，也可以检测棋子数量。

示例性地，当棋子检测装置用于检测中国象棋时，棋子初始放置于棋盘上的固定位置，随后持棋双方交替移动棋子到空白位置，或非空白位置，即吃掉对方棋子，最终以吃掉对方将/帅为获胜条件，也可能出现和棋的情况，这时棋子检测装置用于检测棋子的状态，例如如何移动或被吃掉等状态。当棋子检测装置用于检测拼词游戏时，初始时棋盘为空，需要往棋盘上添加棋子，而棋子代表不同字母，不同字母的棋子分数不同，这时，棋子检测装置用于检测棋子放置的位置、棋子所代表的字母以及棋子所代表的分数。

本公开实施例提供的游戏设备中除了棋子检测装置外，一般还能够实现计时、记分、胜负判定等功能，也可以设置通信模块，使棋盘与棋子托盘之间能够相互通讯，包括棋盘也可以与其他电子设备通信连接，如与手机、电脑通过蓝牙或者WiFi互相通信。

本公开实施例还提供一种棋子检测方法，适用于如上述任意实施例所述的棋子检测装置，包括：

S100、获取棋子检测位上各感光单元的感光状态。

棋子检测位上包括多个感光单元，感光单元接受棋子反射到棋子检测位的光线，而棋子底部存在掩模结构，棋子接收光线后，光线反射到棋子检测位上的各感光单元，而反射时需要经过掩模结构，掩模结构会阻挡部分光线，因此，能够得到各感光单元的感光状态。

S200、根据各感光单元的感光状态确定各棋子检测位上棋子的类型。

由于不同棋子类型设置的掩模结构不同，棋子类型与掩模结构一一对应，获取到各感光单元的感光状态之后，能够确定该感光状态对应的棋子的掩模结构，根据掩模结构能够确定对应的棋子类型。而棋子检测位是否存在棋子，对应的感光状态一天不同，所以，可以确定棋子检测位是否存在棋子，以及存在棋子的具体类型。

需要说明的是，前述对应用于棋子检测装置实施例的解释说明也适用于本实施例的棋子检测方法。具有相同或相应的有益效果，为避免重复，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种棋子检测装置，其特征在于，包括：

棋盘、棋子以及控制单元；

所述棋盘包括多个棋子检测位；每个所述棋子检测位上设置有多个感光单元以及至少一个发光单元；多个所述感光单元与所述控制单元电连接；

所述棋子底部设置有反光面以及掩模结构；

所述发光单元用于向所述棋盘的上方发射光线；所述感光单元用于接收由所述棋子的反光面反射并经过所述掩膜结构后的光线；所述控制单元根据所述感光单元的感光状态确定所述棋子的类型。

2.根据权利要求1所述的棋子检测装置，其特征在于，所述棋子底部中心向内凹陷，所述反光面设置于所述凹陷处；所述掩模结构围绕所述凹陷设置；

所述发光单元位于所述棋子检测位的中心位置，多个所述感光单元围绕所述发光单元设置。

3.根据权利要求1所述的棋子检测装置，其特征在于，所述感光单元包括串联连接的感光元件和限流电阻；所述感光元件和所述限流电阻的连接节点与所述控制单元电连接。

4.根据权利要求1所述的棋子检测装置，其特征在于，还包括：多个移位寄存器；多个所述移位寄存器与多个所述棋子检测位一一对应；

所述移位寄存器的数据输入端与对应所述棋子检测位的感光单元输出端电连接；多个所述移位寄存器串行连接后与所述控制单元电连接。

5.根据权利要求1所述的棋子检测装置，其特征在于，还包括：多个发光控制单元；

多个所述发光控制单元与多个所述棋子检测位一一对应；

所述发光控制单元的输入端与对应的所述棋子检测位的多个感光单元的输出端电连接；所述发光控制单元的输出端与对应的所述棋子检测位的发光单元的控制端电连接；

所述发光控制单元用于控制所述发光单元的开启与关断。

6.根据权利要求5所述的棋子检测装置，其特征在于，所述发光控制单元包括与非门。

7.根据权利要求1所述的棋子检测装置，其特征在于，所述发光单元包括驱动发光芯片；

所述驱动发光芯片与所述控制单元电连接；

所述控制单元用于在所述驱动发光芯片未点亮状态下，根据各所述感光单元的感光状态确定各所述棋子检测位是否有棋子；并控制有棋子的所述棋子检测位对应的所述驱动发光芯片点亮后，根据各所述感光单元的感光状态确定各所述棋子检测位上所述棋子的类型。

8.根据权利要求7所述的棋子检测装置，其特征在于，各所述驱动发光芯片串行连接后与所述控制单元电连接。

9.一种游戏设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的棋子检测装置。

10.一种棋子检测方法，其特征在于，适用于如权利要求1-8中任一项所述的棋子检测装置，包括：

获取棋子检测位上各感光单元的感光状态；

根据各所述感光单元的感光状态确定各所述棋子检测位上所述棋子的类型。

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