CN117715684A - 游戏硬件设备，棋盘游戏套件及相关的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种游戏硬件设备，包括可连接到多用途中央控制台的交互式游戏平台，其中用于制作交互式棋盘游戏的电子设备被划分为使其最小部分在包括游戏棋盘的交互式平台中，而其所有的逻辑和处理部分都被降级到中央控制台，该中央控制台也可重复用于其他交互式平台。本公开的另一个目的是一种游戏套件，该游戏套件包括本公开的硬件设备和包含可由该中央控制台读取的无源射频识别标签的多个游戏棋子。还公开了一种控制棋盘游戏套件的方法。

Description

游戏硬件设备，棋盘游戏套件及相关的控制方法

技术领域

本发明通常涉及交互式棋盘游戏，尤其涉及包含有可交换地连接到交互式棋盘游戏平台的中央控制台的棋盘游戏硬件设备。

背景技术

如今，交互式棋盘游戏越来越流行，其中由微处理器单元运行的电子设备和计算机程序与棋盘游戏的经典元素(如棋盘和棋子)交互，以产生增强游戏体验的新效果。这样的游戏涉及游戏棋盘或游戏桌的使用，游戏棋盘或游戏桌包括多根天线或射频识别读取器，这些天线或射频识别读取器被配置为在进行游戏时对嵌入将要放置在游戏棋盘或桌上的棋子或棋子中的射频识别标签进行识别。

在公开号为WO2012033863的专利申请中描述了这种类型的交互式游戏的示例，其公开了一种由游戏棋盘、游戏棋子或棋子、至少一个存储器设备和控制器制成的棋盘游戏。每个游戏棋子包括唯一标识符，存储在存储设备中的信息与该唯一标识符相关联，该唯一标识符在被使用时定义相应游戏棋子的特征或属性。在游戏过程中，根据棋盘或游戏桌上棋子的类型和运动生成多媒体事件。为了识别每个棋子或游戏棋子的位置和类型，射频识别读取器存在于游戏棋盘或游戏桌中，并且游戏桌具有用于此目的的专用电子设备，该电子设备被配置为与计算机进行交互，其中可以将包含游戏软件的卡插入该电子设备。

这种电子设备必须被精心设计，以便能够以选择性的方式读取插入游戏桌中的每一个射频识别读取器，避免产生与其他读取器干扰的问题。此外，这种棋盘游戏是昂贵的，因为需要实现每个游戏桌的专用电子设备。

发明内容

本公开的一个目的是至少部分地克服现有技术方案的限制。通过所附权利要求1中定义的游戏硬件设备来实现该目的，其中，对用于制作交互式棋盘游戏的电子设备进行划分，以使其最小部分位于包括游戏棋盘的交互式平台中，而所有逻辑及处理部分都被安装在中央控制台中，该中央控制台也可用于其他交互式平台。

本公开的另一个目的是一种游戏套件，该游戏套件包括本公开的硬件设备和多个游戏棋子，该多个游戏棋子包含有可由中央控制台读取的无源射频识别标签。

还公开了一种控制棋盘游戏套件的方法。

在所附权利要求中定义了优选实施例。

附图简要说明

图1显示了根据本公开的一个方面的棋盘游戏套件的示例性实施例。

图2示出了根据本公开的一个方面的如图1所示的中央控制台的示例性实施例。

图3示出了根据本公开的一个方面的如图1所示的交互式平台的示例性实施例。

图4示出了根据本公开的一个方面的交互式平台游戏棋盘的示例性三层结构。

图5是图4所示的游戏棋盘的一部分的详细视图。

图6示出了根据本公开的一个方面如何将交互式平台连接到游戏硬件设备的中央控制台，其中游戏棋盘印刷有地球地图。

图7显示了图6所示的交互式平台，该交互式平台连接到该硬件设备的中央控制台，以检测印有地理地图的游戏棋盘上的棋子的存在及其位置。

示例性实施例的描述

根据本公开的一个方面的棋盘游戏套件的示意图如图1所示。它包括游戏硬件设备，该游戏硬件设备包括中央控制台101及可连接到该中央控制台的可拆卸交互式平台102。如下方详细解释，该中央控制台101和该交互式平台102被配置为使得同一个中央控制台101可以连接到本公开的任何交互式平台102，从而能够通过重复使用该同一中央控制台101来更换游戏。

本公开的交互式平台102包括游戏棋盘和功能性地连接到游戏棋盘的接口104。如图3、图4和图5所示，该游戏棋盘包括：柔性的平底支撑件402，包含多个传感器103的层，这些传感器103设置在该柔性的平底支撑件402上方，其中可以通过通向游戏棋盘的电端子阵列的相应电端子的相应电线来访问每个传感器；平坦的游戏棋盘401，例如该游戏棋盘401由纸或纸板制成，或者由柔性材料制成，设置在具有传感器103的层的上方，并且被配置为覆盖传感器103，并将传感器103夹在该游戏棋盘401与该平底支撑件402之间，使得该游戏棋盘上的电端子阵列未被覆盖。在该游戏棋盘的各种传感器103中，存在至少一根天线308，该天线308被配置为读取放置在其上方的游戏棋盘401上的射频识别标签，从而产生可在游戏棋盘的电端子阵列的相应电端子上获得的对应响应信号。

可选地，在各种传感器103中，可以有压力传感器307、电容式触摸传感器309，甚至薄膜开关310，以检测游戏棋盘401上的棋子的存在或者检测玩家在游戏棋盘上执行的动作，例如按下按钮或者调整水平杆上的参数。

根据一个方面，在传感器103之间设置有多根天线308，该多根天线308设置在该平底支撑件402的上方，其中每根天线308均被配置为通过显示游戏棋盘的电端子阵列的相应电端子被分别激活，并读取放置在天线308上方的游戏棋盘401上的射频识别标签，产生可在游戏棋盘的电端子阵列的相应电端子上获得的相应响应信号。

本公开的硬件设备的优点在于，根据游戏图形中提供的方框对天线308进行定位，其数量足以覆盖游戏所需的活动位置。关于上述现有文献(公开号WO2012033863)中所描述的内容，在根据本公开的游戏棋盘中，可以遵循游戏图形，而不是将其绑定到行和列的矩阵，使得游戏设计者的创造力不受限制。

根据一个方面，具有传感器103的层由柔性印刷电路板制成，并且该平底支撑件402完全由柔性材料制成，并且该平底支撑件402的厚度被确定为使得其能够与具有传感器103的层和游戏棋盘401一起被徒手卷起。

根据一个方面，该游戏棋盘401具有印刷的外表面，并且具有与该平底支撑件402相同的材料，优选地，具有与该平底支撑件403相同的柔性材料，并且具有使其可以被徒手卷起的厚度。在图6和图7所示的示例中，地球地图被打印在该游戏棋盘401的外表面上。可以在进行游戏时，将可识别的棋子105，即内置有射频识别标签，和/或不具有射频识别标签并因而不可识别的其他类型的元件106(如图1所示)放置在该游戏棋盘上。

该交互式平台102包括功能性地连接到该游戏棋盘的接口104，该接口104被配置为能够以可拆卸的方式将该游戏棋盘连接到中央控制台101，使得该中央控制台101可以被重新使用以与相同类型但相对于不同游戏的交互式平台102一起工作。根据一个方面，该接口包括：连接到该游戏棋盘的电端子阵列的第一电连接器301；存储器305，该存储器305可以是例如，只读存储器、闪存或其他类型的存储器，其包含有识别在游戏棋盘上可玩的游戏的信息，该存储器305识别可在外部微处理器设备上下载的相关软件107，并且识别连接到该游戏棋盘的电端子阵列的相应电端子的每个传感器103；以及第二电连接器302，其具有功能性地连接到该存储器305和该第一电连接器301的标准数量的电输入/输出端子。该第二电连接器302被配置为电连接到该中央控制台101并且允许该控制台控制单元101读取包含在该存储器305中的信息并且向该游戏棋盘的电端子阵列发送信号，以及从该游戏棋盘的电子端子阵列接收信号。该存储器305允许该中央控制台101识别游戏并了解如何访问包含在该游戏棋盘中的各个传感器以及这些传感器在游戏棋盘上的表示。归功于该信息，足以将该交互式平台102连接到该中央控制台101，并且该中央控制台101将会识别游戏，将会明白如何读取/控制每个传感器103并且将识别这些传感器的类型(天线、压力传感器、电容触摸传感器等)。

根据可选的方面，该接口104的第一电连接器301被永久地连接到该游戏棋盘的电端子阵列。或者，该接口104可以与该游戏棋盘断开连接，以允许在该游戏棋盘损坏的情况下以低成本更换该游戏棋盘。

根据可选的方面，该接口104可以配备有处理单元MCU 303和用于游戏的专用辅助电路306，以允许游戏的创造者提供特定于游戏的其他功能。当该交互式平台102连接到该中央控制台101时，该处理单元MCU 303和该辅助电路306也可由该中央控制台101进行访问并与该中央控制台101进行互动。

在本公开的游戏硬件设备中，该中央控制台101被配置为与上述相同类型但用于不同游戏的交互式平台102一起重复使用。根据一个方面，其包括：具有标准数量的电输入/输出端子的第三电连接器201，以便该第三连接器201可移除地连接到接口104的第二电连接器302；一个或多个多路复用器207和射频识读器205，该射频识读器205功能性地连接到第三电连接器201，用于当该第三电连接件201连接到该第二电连接器302时从该交互式平台102的每个单独的传感器103接收信号以及向该交互式平台102中的每个单独的传感器103发送信号；无线连接电路209，该无线连接电路209被配置为从外部微处理器设备接收信号以及向外部微处理器设备发送信号，与游戏有关的软件107在该外部微处理器设备上运行；微处理器单元203被配置为：

-当该第三电连接器201连接到该第二电连接器302时读取该接口104的存储器305，

-控制该多路复用器207和该射频识读器205，以根据从存储器305读取的信息来控制传感器103，和通过该无线连接电路209从运行游戏软件107的外部微处理器设备接收信号及通过该无线连接电路209将信号发送到该外部微处理器电路。

在实践中，本发明的天线308通过该接口104直接连接到该中央控制台101。例如，如果层103具有25根天线，则将有从该层103通向该接口104的26个路径(25根天线和1个GND端子)，通过这些路径可简单及正确地将这些端子重新连接到该中央控制台101。单根天线308的寻址发生在该中央控制台10内：通过寻址该多路复用器207，该控制台控制单元101的微处理器单元203将单根天线308连接到该射频识读器205，该射频识读器205将查看天线308上方是否存在棋子105。通过循环地询问游戏棋盘中存在的天线308，可以在游戏的进行过程中读取棋盘的状态。不同类型的任何其他传感器103将以相同的方式连接到该中央控制台101。

根据可选的方面，该接口104包括识别电路304，该识别电路304包含用于唯一地识别该接口104的防伪码。当该第三电连接器201连接到该第二电连接器302时，连接该识别电路304，以便该识别电路304被该中央控制台101的微处理器单元203进行读取。如果该中央控制台101无法识别防伪码，则将有效阻止任何多媒体效果的执行。

根据一个方面，该中央控制台101包括配置为向微处理器单元203供电的可再充电电池202。可选地，该中央控制台101可以配备有触摸表面控制器208和/或辅助部件204(例如LED、显示器等)，以向用户提供关于该中央控制台101的操作的信息，和/或对该微处理器单元203可用的辅助存储器206。

根据本公开的完整游戏套件如图1所示，该游戏套件包括中央控制台101、至少一个交互式平台102和几个可位于游戏棋盘401上方的棋子105。可以表示玩家、游戏角色或可以与游戏棋盘组合使用的任何其他游戏棋子的占位符的每个棋子105包括识别该棋子105的相应无源射频识别标签，其中该无源射频识别标签被配置为当其被定位在游戏棋盘401上时，被存在于包含传感器103的层中的下层天线308读取。

为了使用该套件玩棋盘游戏，需要购买无线连接到中央控制台101的微处理器单元203的外部微处理器设备，例如智能手机、平板电脑或个人电脑。当该中央控制台101的第三连接器201连接到该接口104的第二连接器302(图6)时，该微处理器单元203读取该接口104的存储器305中包含的信息，并以此方式识别在游戏棋盘上可玩的游戏，识别可下载在外部微处理器设备上(例如，在每个玩家的智能手机上)的相关游戏软件107，并识别连接到游戏棋盘的电端子阵列的相应电端子的传感器103，了解这些传感器中的哪一个传感器是射频识别标签检测天线，以及哪一个传感器是电容触摸传感器，等等，并且询问这些传感器和/或识别来自这些传感器中的每一个的信号。在这一点上，下载由外部微处理器设备上的存储器305中的信息识别的游戏软件107并且运行该游戏软件107，使得该外部微处理器设备在游戏的进行过程中与该中央控制台101交互。

当玩家放置棋子105或其他无法识别的游戏棋子106(即没有射频识别标签的游戏棋子)时，该中央控制台101通过该微处理器单元203和该多路复用器207控制游戏棋盘的传感器103，以检测该游戏棋盘401(图7)上方是否存在至少一个棋子105。该微处理器单元203通过射频识读器205读取放置在该游戏棋盘401上方的至少一个棋子105的射频识别标签，识别该棋子及其在游戏棋盘402上方的位置，然后经由无线通信电路209将该棋子105的识别信息及其上面放置了该棋子105的天线308的位置信息发送到连接到中央控制台101的外部微处理器设备。考虑该信息，在外部微处理器设备上运行的游戏软件107被更新为游戏棋盘401上物理存在的棋子的位置和类型，并且产生在每一批游戏的变化过程中变化的相应的多媒体游戏效果。

由于这种结构，可以生产低成本和游戏专用的交互式平台102，因为最复杂和最昂贵的电路在该中央控制台101中，该电路可重复用于不同的游戏。此外，很容易为本公开的游戏准备硬件设备，因为它足以连接到该中央控制台101中的交互式平台102的接口104，该接口104通过读取只读存储器305来识别游戏，识别要下载到竞争对手的智能手机或平板电脑(或甚至PC)的软件107，并且自动地将其自身配置为控制传感器103。在实践中，具有该接口104的游戏棋盘充当多用途游戏中央控制台101的卡盒。

截止目前，已经参考优选实施例描述了本发明。应当理解，可以存在涉及由以下权利要求的范围限定的相同发明核心的其他实施例。

Claims (9)

1.一种游戏硬件设备，包括中央控制台(101)和可移除地连接到所述中央控制台(102)的至少一个交互式平台(102)，其中所述至少一个交互式平台(102)包括：

游戏棋盘设备，所述游戏棋盘设备包括：

-平底支撑件(402)，

-包含多个传感器(103)的层，所述层被设置在所述平底支撑件(402)上方，可通过通向所述游戏棋盘设备的电端子阵列的相应电端子的相应电线分别访问所述多个传感器中的每个传感器，

-游戏棋盘(401)，所述游戏棋盘(401)设置在包含所述多个传感器(103)的所述层的上方，并且被配置为覆盖所述多个传感器并将所述多个传感器夹在所述游戏棋盘(401)与所述平底支撑件(402)之间，使得所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列未被覆盖；

-其中所述多个传感器包括至少一根天线(308)，所述天线(308)被配置为读取放置在其上方的所述游戏棋盘(401)上的射频识别标签，所述天线(308)产生可在所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列的各个电端子上获得的对应响应信号；

功能性地连接到所述游戏棋盘设备的接口(104)，所述接口(104)包括：

-第一电连接器(301)，连接到游戏棋盘设备的电端子阵列，

-存储器(305)，所述存储器(305)包含以下信息：识别在所述游戏棋盘设备上可玩的游戏，识别可下载到外部微处理器设备的相关软件(107)，以及识别连接到所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列的各个电端子的所述多个传感器(103)；

-具有标准数量的电输入/输出端子的第二电连接器(302)，所述电输入/输出端子功能性地连接到所述存储器(305)和所述第一电连接器(301)；所述第二电连接器(302)被配置成电连接到中央控制台(101)并允许所述中央控制台(101)读取包含在所述存储器(305)中的所述信息，向所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列发送信号以及从所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列接收信号；

其中所述中央控制台(101)包括：

-具有所述标准数量的电输入/输出端子的第三电连接器(201)，其中所述第三电连接器(201)被配置为可移除地连接到所述接口(104)的所述第二电连接器(201)，

-至少一个多路复用器(207)和射频识读器(205)，其功能性地连接到所述第三电连接器(201)，以在所述第三电连接器(201)连接到所述第二电连接器(302)时从所述多个传感器中的单个传感器接收信号，以及向所述多个传感器中的单个传感器发送信号，

-无线连接电路(209)，所述无线连接电路(209)被配置为从所述外部微处理器设备接收信号，以及向所述外部微处理器发送信号，

-微处理器单元(203)，所述微处理器单元(203)被配置为当所述第三电连接器(201)连接到所述第二电连接器(302)时读取所述接口的所述存储器(305)，控制所述至少一个多路复用器(207)和所述射频识读器(205)以根据从所述存储器(305)读取的信息来控制所述多个传感器(103)，并且通过所述无线连接电路(209)从所述外部微处理器设备接收信号以及向所述外部微处理器设备发送信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个传感器包括设置在所述平底支撑件(402)上方的多根天线(308)，所述多根天线中的每根天线(308)均被配置为通过所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列的相应电端子被分别激活，以及读取放置在所述天线(308)上方的游戏棋盘(401)上的射频识别标签，所述天线(308)产生可在所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列的相应电端子上获得的相应响应信号。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中包含所述多个传感器的所述层是通过柔性印刷电路板进行制作的，并且所述平底支撑件(402)完全由柔性材料制成，所述平底支撑件(402)的厚度被确定为能够使得所述平底支撑件(402)与包含所述多个传感器(103)的所述层以及所述游戏棋盘(401)一起被徒手卷起。

4.根据上述权利要求中任一所述的设备，其中，所述中央控制台(101)包括被配置为向所述微处理器单元(203)供电的可再充电电池(202)。

5.根据上述权利要求中任一所述的设备，其中，所述接口(104)包括识别电路(304)，所述识别电路(304)包含唯一地识别所述接口(104)的代码，当所述第三电连接器(201)连接到所述第二电连接器(302)时，连接所述识别电路(304)，从而通过所述中央控制台(101)的所述微处理器单元(203)读取所述识别电路(304)。

6.根据上述权利要求中任一所述的设备，其中，所述接口(104)的所述第一电连接器(301)被永久地连接到所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列。

7.根据上述权利要求中任一所述的设备，其中，所述游戏棋盘(401)是平的，具有印刷的外表面，并且由与所述平底支撑件(402)相同的材料制成。

8.一种棋盘游戏套件，包括：

根据上述权利要求中任一所述的游戏硬件设备；

多个棋子(105)，所述多个棋子(105)能够定位在所述游戏棋盘(401)的上方，其中，所述多个棋子中的每个棋子(105)均包括识别所述棋子(105)的相应的无源射频识别标签，所述无源射频识别标签被配置为当其被定位在所述游戏棋盘(401)上时，由被所述无线射频标签覆盖的所述多个传感器(103)的天线(308)进行读取。

9.一种用于控制根据权利要求8所述的棋盘游戏套件的方法，包括以下操作：

提供无线连接到所述中央控制台(101)的所述微处理器单元(203)的外部微处理器设备；

将所述中央控制台(101)的所述第三连接器(201)连接到所述接口(104)的所述第二连接器(302)；

利用所述中央控制台(101)的所述微处理器单元(203)读取包含在所述接口(104)的所述存储器(305)中的信息，以识别在所述游戏棋盘设备上可玩的游戏，识别可下载到所述外部微处理器设备的相关游戏软件(107)，以及识别连接到所述游戏棋盘设备的所述电端子阵列的相应电端子的多个传感器(103)；

从所述外部微处理器设备下载所述游戏软件(107)并在所述外部设备上运行所述游戏软件(107)；

通过所述微处理器单元和所述中央控制台的所述至少一个多路复用器读取所述游戏棋盘设备的所述多个传感器(103)，以检测存在于所述游戏棋盘设备上的所述棋子中的至少一个棋子；

利用所述微处理器单元(203)和所述射频识读器(205)读取放置在所述游戏棋盘(401)上方的所述棋子中的至少一个棋子(105)的射频识别标签，识别所述至少一个棋子(105)；

通过所述微处理器单元(203)和所述无线通信电路(209)将用于识别所述至少一个棋子(105)以及在其上方放置有所述棋子(105)的所述至少一根天线(308)的位置的信息发送到所述外部微处理器设备；

利用所述识别及位置信息执行所述游戏软件(107)，利用所述外部微处理器设备产生相应的多媒体游戏效果。