CN115634444A - 一种磁感式智能电子棋盘控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁感式智能电子棋盘控制方法及装置，用于实现：初始化磁感式智能电子棋盘，并建立与智能终端设备的连接；使用磁性传感器实时检测棋盘上每个落子点位置上的状态，并将每个落子点上的棋子变化状态和棋盘上棋子局面状态传送给智能终端设备，或远程电脑/服务器。进行本发明的有益效果为：本方案实施简单，成本较低，且稳定性好，感应比较精准；能够更加精准无误地判断下棋人的行棋状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁感式智能电子棋盘控制方法及装置，属于计算机控制领域。
背景技术
棋盘自古有之，不过传统的棋盘只适合于人与人面对面下棋，没有任何智能的功能，包括记谱，人机对战，打谱分析，远程网络对战等等。
市面上也出现过一些电子棋盘，不过要么功能太弱，要么价格太高昂。
现有技术有如下缺点：有的是基于RFID等技术实现的，比如市面上荷兰的DGT产品。这种方案成本高昂(每颗棋子要内置芯片或线圈等感应器件)，感应受无线传输环境影响。且棋子感应位置的精准度不好把控；有一些电子棋盘也采用了磁感技术。磁感技术成本低，使用可靠，实现简单，但是本公司前一代产品的缺点是不能对棋子的身份做进一步识别(只能知道提子和落子的动作信息)，导致在一些快速吃子落子操作的时候，容易出现漏记录或记录出错的情况。同时，也没有办法对下棋者棋子落子错误的情况做进一步精准的判断，并进行相应的处理。
发明内容
本公开的几个示例方面的概述如下。提供本概述是为了读者的方便，以提供对这些实施例的基本理解而不是完全地限定本发明的范围。本概述不是所有预期实施例的广泛综述，并且既不旨在标识所有方面的关键或重要元素，也不描述任何或所有方面的范围。其唯一目的在于以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前奏。为了方便，在本文中术语“一些实施例”可用于指本公开的单一实施例或者多个实施例。
针对上述问题，本发明提出了一种磁感式智能电子棋盘控制方法及装置，解决了现有技术的不足。
为了解决上述问题，本发明提供了一种磁感式智能电子棋盘控制方法，该方法包括以下步骤：
S1，初始化磁感式智能电子棋盘，并建立与智能终端设备的连接；
S2，使用磁性传感器实时检测棋盘上每个落子点位置上的状态，并将每个落子点上的棋子变化状态和棋盘上棋子局面状态传送给智能终端设备，或远程电脑/服务器；智能终端设备根据检测信息在虚拟棋盘模拟棋子的变化；
根据棋盘局面状态智能判断棋子走棋动作，包括：
(i)棋盘硬件电路周期性扫描棋盘上棋子状态，当判断到棋盘上有棋子动作，则在动作停止后把整个棋盘上的局面信息传给智能终端；
(ii)智能终端上软件根据整个棋盘上双方棋子的变动信息，来判断是否完成了一次或多次正确的走棋动作；
S3，实时对棋盘上棋子与智能终端设备，或远程设备进行同步验证，若棋盘上的棋子与虚拟棋盘的摆放位置和状态不一致时通过语音和/或 LED亮灯提示，以及，在智能终端设备的交互界面进行显著提示，或者通过智能终端发出语音提示；智能终端也可以根据电子棋盘上最新状态对用户落子步骤做智能的校正，以纠正出现的错误落子判断。
可选地，所述棋子身份的识别还包括对棋子具体属于哪种棋子进行识别包括：通过设置棋子磁铁磁性的强弱对不同种类的棋子进行识别；以及对棋子是否为单磁极性、双磁性极及RFID感应进行识别。
可选地，所述磁感式智能电子棋盘与智能终端设备进行无线连接，其中无线包括但不限于蓝牙、Wi-Fi及Zigbee，所述智能终端设备包括但不限于手机、平板及电脑，所述磁性传感器包括但不局限于霍尔传感器及干簧片。
可选地，所述S2具体包括：
棋盘电路检测每个棋格位上的状态信息，当发生棋子变动时，将实时检测到变化状态、变化的坐标信息、变化的棋子身份、整个棋盘的每个棋格位是否有棋子及对应的棋子身份；
将检测到的信息经过处理发送至智能终端设备，智能终端设备根据检测信息在虚拟棋盘模拟棋子的变化。
可选地，该方法还包括：
当任意棋格位置上的磁铁从有变成无，则说明有提子操作；
如果磁铁从无变成有，则作为落子判定；
如果磁铁的极性由N极变成S极或由S极变成N极，则作为吃子判定；
判断的处理过程通过电子棋盘内部软件或智能终端进行处理，如果是在电子棋盘内部软件处理，则转换后的提子，落子，吃子信息会传递给智能终端；
如果是在智能终端上的软件处理，则电子棋盘将当前局面状态传递给智能终端；
智能终端接收到信息并进行处理后，在智能终端交互界面完成走棋操作。
可选地，该方法还包括根据棋盘局面信息智能判断棋子走棋动作，其特征在于：
(i)棋盘硬件电路周期性扫描棋盘上棋子状态，当判断到棋盘上有棋子动作，则在动作停止后把整个棋盘上的局面信息传给智能终端；
(ii)智能终端上软件根据整个棋盘上双方棋子的变动信息，来判断是否完成了一次或多次正确的走棋动作。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种磁感式智能电子棋盘，包括：
棋盘、棋子，每颗所述棋子底部都有磁铁，所述棋盘下方设置有电路板，所述棋盘的表面覆盖到电路板上方后，棋子落子的位置处有霍尔传感器，用于检测磁铁是否靠近，并能够识别磁铁的N和S级；为了识别不同类型的棋子，通过将棋子的磁性设为相反或者不同磁铁强度；
所述电路板上设置有：
LED显示模块，设置在棋子落子的位置的四角或四边相对应处用于提示操作者对棋子进行的操作；
主控制模块，用于接收并处理磁检测模块检测得到的数据并发送给无线传输模块，同时接收和处理无线传输模块发送的数据；
无线传输模块，用于建立起主控制模块和外部智能终端之间的数据传输通道；
实时同步模块，用于实时对棋盘上棋子与智能终端设备和/或远程设备进行同步验证，若棋盘上的棋子与虚拟棋盘的摆放位置和状态不一致时通过语音和/或LED亮灯提示。
本发明的有益效果为：方案实施简单，成本较低，且稳定性好，感应比较精准；能够更加精准无误地判断下棋人的行棋状态。
附图说明
图1所示为根据本发明的方法的总体流程图；
图2所示为根据本发明实施方式的装置框图；
图3所示为根据本发明实施方式的流程图；
图4所示为根据本发明的磁感式智能电子棋盘总体示意图；
图5所示为根据本发明的棋子示意图；
图6所示为根据本发明的磁感式智能电子棋盘的剖视图；
图7所示为根据本发明的蜈蚣式PCB板示意图；
图8所示为根据本发明的外接子板和外置网络模块连接示意图。
具体实施方式
本发明的技术方案包括一种磁感式智能电子棋盘控制方法及装置，适用于国际象棋、中国象棋、将棋、军棋、五子棋及围棋等。以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。
图1所示为根据本发明的方法的总体流程图。具体包括：
S1，初始化磁感式智能电子棋盘，并建立与智能终端设备的连接；
S2，实时检测棋盘上每个落子位置的状态，并将每个落子位置的变化状态和最终状态显示于智能终端设备的虚拟棋盘上；
S3，实时对棋盘上棋子与智能终端设备进行同步验证，若棋盘上的棋子与虚拟棋盘的摆放位置和状态不一致时进行对应地调整，智能终端也可以根据电子棋盘上最新状态对用户落子步骤做智能的校正。
图2所示为根据本发明实施方式的装置框图。包括：
磁检测模块，用于实时检测棋盘上每个落子点位置上的状态；
主控制模块，用于接收并处理磁检测模块检测得到的数据，发送给无线传输模块，同时接收和处理无线传输模块发送的数据；
无线传输模块，用于建立起主控制模块和外部智能终端之间的数据传输通道；
LED显示模块，用于提示操作者对棋子进行的操作。
图3所示为根据本发明实施方式的流程图。其详细包括：
(1)棋盘下方设计有电路板，棋盘表面覆盖到电路板上方后，棋子落子的位置处有霍尔传感器(检测磁铁是否靠近，并能够识别磁铁的 N和S级)；
(2)棋子落子的位置处四个角上有LED灯，能够指示棋子的走棋状态；
(3)棋盘与手机可以通过蓝牙进行连接，棋盘上走棋的动作，可以反应在应用程序上(应用程序下棋界面与棋盘上一致)。应用程序上对方的落子信息，也传到棋盘上，以LED指示的方式显示出来。
(4)每颗棋子底部都有磁铁，并且磁铁放置的方向有讲究。(比如白棋的底部统一S极朝外，黑棋底部N级朝外，或者反之，总之白棋棋子底部磁铁极性要与黑棋相反)
(5)棋盘内部电路会对棋盘做定时扫描，不断检测棋盘上的状态。每一次棋盘上有动作，棋盘内的蓝牙芯片会把当前的状态传输给手机应用程序(包括提子，落子坐标信息，棋子的黑白身份，整个棋盘每个棋格位是否有棋子，是黑子还是白子等)。
(6)手机应用程序根据棋盘传过来的信息，准确地判断出棋手的走棋动作，并在应用程序上执行相应的操作。应用程序上的对方落子信息，也可以通过蓝牙传回给智能棋盘，并在棋盘上以LED指示的方式，指示给使用者。
基于上述实现方法，本发明的技术方案进一步公开了磁感式智能电子棋盘装置，具体如图4-8所示。
图4所示为根据本发明的磁感式智能电子棋盘总体示意图。其包括：棋盘1包括棋盘主体11及无线通信模块12，无线通信模块12与智能终端设备2进行无线通信连接。棋盘面板111包括多个棋格3，棋格3放置有对应多个带有磁铁的棋子。棋盘面板111为可透光的面板，如有机玻璃板，可在表面进行棋格的喷绘及印刷。智能终端设备2为具备交互功能的设备，如电脑、平板及手机等。无线通信模块包括但不限于包括但不限于Wi-Fi模块、Zigbee模块及蓝牙模块。
图5所示为根据本发明的棋子示意图。棋子根据对战双方、棋类游戏的不同其所设置磁铁的强度及磁性方向不一致，如图所示，为了区分对战双方的棋子，通过将棋子的磁铁磁性设为相反。如图5，其中第一棋子31与第二棋子32底部设置有磁极相反的磁铁，用于识别属于对战双方哪一方的棋子。第一棋子31及第二棋子32底部也可以设置不同的磁铁强度，用于识别不同类型的棋子。
图6所示为根据本发明的磁感式智能电子棋盘的剖视图。棋盘主体 11从上至下依次内嵌有棋盘面板111、PCB电路板开槽层112、支撑层 113及底板114，PCB电路板开槽层112设置有PCB电路板115，PCB电路板115设置有无线通信模块12、主控芯片、多个磁感应装置及多个显示器件。PCB电路板115可以采用整板形式，但这种形式比较浪费材料，或者主板连接连接多个子板形式。PCB电路板115上的电子元件116主要为磁感应装置和显示器件，磁感应装置和显示器件与棋格3对应，其中磁感应装置包括但不限于霍尔传感器及干簧片，显示器件一般为发光装置，例如LED灯。
图7示为根据本发明的蜈蚣式PCB板示意图。参考图2，对于矩阵式方格棋盘，PCB电路板开槽层设置112有如图4所示的PCB电路板115，其中PCB电路板115为蜈蚣式PCB电路板，包括主电路模块41、第一子电路模块42及第二子电路模块43，其中第一子电路模块42及第二子电路模块43交叉排列并垂直于主电路模块41，第一子电路模块42与第二电路模块43通过接口相互连接，连接方式包括但不限于焊接或插接，其中第一子电路模块42上设置有多个磁感应装置，其中第二子电路模块43设置有多个显示器件；磁感应装置与棋格3上的棋子落子位置相对应，显示器件与棋格3上的棋子落子位置的四角或四边相对应，其中显示器件包括但不限于LED灯。
图8所示为根据本发明的外接子板和外置网络模块连接示意图。主电路模块41还包括：通过连接排线81与子板82相连接，其中子板82 设置于棋盘1侧面。子板82上还可以增加设置外接插口，通过外接插口连接外置网络模块84，其中外置网络模块84包括但不限于Wi-Fi模块、以太网模块、蓝牙mesh组网模块及Zigbee模块，其中连接接口包括但不限于串口、网口、I2C、SPI、CAN总线。
据此，可实现在真实棋盘上下棋记谱，人机对战，联网对战，残局练习等。不用再面对手机屏幕来下棋。保护视力，享受真实棋盘的下棋乐趣。
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
进一步，方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文步骤的指令或程序时，本文的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。
计算机程序能够应用于输入数据以执行本文的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
以上，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (7)
1.一种磁感式智能电子棋盘控制方法，其特征在于，包括：
S1，初始化磁感式智能电子棋盘，并建立与智能终端设备的连接；
S2，使用磁性传感器实时检测棋盘上每个落子点位置上的状态，并将每个落子点上的棋子变化状态和棋盘上棋子局面状态传送给智能终端设备，或远程电脑/服务器；智能终端设备根据检测信息在虚拟棋盘模拟棋子的变化；
根据棋盘局面状态智能判断棋子走棋动作，包括：
(i)棋盘硬件电路周期性扫描棋盘上棋子状态，当判断到棋盘上有棋子动作，则在动作停止后把整个棋盘上的局面信息传给智能终端；
(ii)智能终端上软件根据整个棋盘上双方棋子的变动信息，来判断是否完成了一次或多次正确的走棋动作；
S3，实时对棋盘上棋子与智能终端设备，或远程设备进行同步验证，若棋盘上的棋子与虚拟棋盘的摆放位置和状态不一致时通过语音和/或LED亮灯提示，以及，在智能终端设备的交互界面进行显著提示，或者通过智能终端发出语音提示；智能终端也可以根据电子棋盘上最新状态对用户落子步骤做智能的校正，以纠正出现的错误落子判断。
2.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘控制方法，其特征在于，所述棋子身份的识别还包括对棋子具体属于哪种棋子进行识别包括：通过设置棋子磁铁磁性的强弱对不同种类的棋子进行识别；以及对棋子是否为单磁极性、双磁性极及RFID感应进行识别。
3.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘控制方法，其特征在于，所述磁感式智能电子棋盘与智能终端设备进行无线连接，其中无线包括但不限于蓝牙、Wi-Fi及Zigbee，所述智能终端设备包括但不限于手机、平板及电脑，所述磁性传感器包括但不局限于霍尔传感器及干簧片。
4.根据权利要求1磁感式智能电子棋盘控制方法，其特征在于，所述S2具体包括：
棋盘电路检测每个棋格位上的状态信息，当发生棋子变动时，将实时检测到变化状态、变化的坐标信息、变化的棋子身份、整个棋盘的每个棋格位是否有棋子及对应的棋子身份；
将检测到的信息经过处理发送至智能终端设备，智能终端设备根据检测信息在虚拟棋盘模拟棋子的变化。
5.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘控制方法，其特征在于，该方法还包括：
当任意棋格位置上的磁铁从有变成无，则说明有提子操作；
如果磁铁从无变成有，则作为落子判定；
如果磁铁的极性由N极变成S极或由S极变成N极，则作为吃子判定；
判断的处理过程通过电子棋盘内部软件或智能终端进行处理，如果是在电子棋盘内部软件处理，则转换后的提子，落子，吃子信息会传递给智能终端；
如果是在智能终端上的软件处理，则电子棋盘将当前局面状态传递给智能终端；
智能终端接收到信息并进行处理后，在智能终端交互界面完成走棋操作。
6.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘控制方法，该方法还包括根据棋盘局面信息智能判断棋子走棋动作，其特征在于：
(i)棋盘硬件电路周期性扫描棋盘上棋子状态，当判断到棋盘上有棋子动作，则在动作停止后把整个棋盘上的局面信息传给智能终端；
(ii)智能终端上软件根据整个棋盘上双方棋子的变动信息，来判断是否完成了一次或多次正确的走棋动作。
7.一种磁感式智能电子棋盘，其特征在于，包括：
棋盘、棋子，每颗所述棋子底部都有磁铁，所述棋盘下方设置有电路板，所述棋盘的表面覆盖到电路板上方后，棋子落子的位置处有霍尔传感器，用于检测磁铁是否靠近，并能够识别磁铁的N和S级；为了识别不同类型的棋子，通过将棋子的磁性设为相反或者不同磁铁强度；
所述电路板上设置有：
LED显示模块，设置在棋子落子的位置的四角或四边相对应处用于提示操作者对棋子进行的操作；
主控制模块，用于接收并处理磁检测模块检测得到的数据并发送给无线传输模块，同时接收和处理无线传输模块发送的数据；
无线传输模块，用于建立起主控制模块和外部智能终端之间的数据传输通道；
实时同步模块，用于实时对棋盘上棋子与智能终端设备和/或远程设备进行同步验证，若棋盘上的棋子与虚拟棋盘的摆放位置和状态不一致时通过语音和/或LED亮灯提示。
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