CN209865256U - 一种磁感式智能电子棋盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁感式智能电子棋盘，包括：棋盘主体及无线通信模块，无线通信模块设置于棋盘主体内，并与智能终端设备进行无线通信连接；棋板包括多个棋格；通过棋盘内部的PCB检测棋子状态并发送至智能终端进行实时显示和操作。进行本实用新型的有益效果为：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。

Description

一种磁感式智能电子棋盘

技术领域

本实用新型涉及一种电子棋盘，尤其涉及一种磁感式智能电子棋盘。

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。比如国外一个厂商生产的智能棋盘(DGT)，因为生产成本高，售价比较高。

现有技术存在以下缺点：基于RFID等技术实现的，比如前面举例的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。

实用新型内容

本实用新型创造性地通过一种磁感式智能电子棋盘来克服本领域中已知的限制并解决未能解决的问题。

本实用新型的方案为一种磁感式智能电子棋盘，包括棋盘1和智能终端设备2，其特征在于：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；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。

在一个优选的实施方案中，开槽层112包含一层开孔或开槽加工而成的填充材料，以保护PCB电路板4上的电子元器件不受棋盘面板111的挤压。

在一个优选的实施方案中，PCB电路板115包括主电路模块41、至少一个第一子电路模块42及至少一个第二子电路模块43，第一子电路模块42和第二电路模块43与主电路模块41相互连接，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。

在一个优选实施方案中，主电路模块41和第一子电路模块42以及第二子电路模块43整合在一个完整的大PCB电路板115上，这种方式适合于棋盘尺寸较小的情况。

在另外一个优选的实施方案中，PCB电路板115为蜈蚣式PCB电路板，蜈蚣式PCB电路板中的第一子电路模块42及第二子电路模块43交叉排列并垂直于主电路模块41。这种方式适合于棋盘尺寸比较大的情况，以节约PCB面积，节省成本。

在一个优选的实施方案中，磁感应装置和显示器件与棋格3对应，磁感应装置设置于棋子落子位置的正下方，显示器件显示于棋子落子位置的四周，其中磁感应装置包括但不限于霍尔传感器及干簧片。

在一个优选的实施方案中，棋子根据所属对战方的不同其所设置的磁铁极性不一致；

在一个优选的实施方案中，棋子根据类型的不同，磁铁的强度不一致。

在一个优选的实施方案中述无线通信模块12包括但不限于Wi-Fi模块、Zigbee模块及蓝牙模块。

在一个优选的实施方案中，棋盘面板111为可透光的面板。

在一个优选的实施方案中，主电路模块41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。

在一个优选的实施方案中，子板82上设置有外接插口，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。

在一个优选的实施方案中，子板82上设置有按键、LED指示灯、USB充电口。

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。

通过附图和以下对优选实施例的详细描述，本实用新型的这些和其他方面、特征和优点将变得更显而易见。

附图说明

下文将结合附图来说明本实用新型的优选实施例，所述附图供以说明并不限制本实用新型，图中：

图1所示为根据本实用新型的磁感式智能电子棋盘总体示意图；

图2所示为根据本实用新型的棋子示意图；

图3所示为根据本实用新型的磁感式智能电子棋盘的剖视图；

图4所示为根据本实用新型的蜈蚣式PCB板示意图；

图5所示为根据本实用新型的外接子板和外置网络模块连接示意图；

图6所示为根据本实用新型的开槽层示俯视图；

图7所示为根据本实用新型的开槽层与蜈蚣式PCB板组装后的俯视图；

图8所示为根据本实用新型的整板式PCB板；

图9所示为根据本实用新型的方法的总体流程图；

图10所示为根据本实用新型实施方式的装置框图；

图11所示为根据本实用新型实施方式的流程图。

具体实施方式

以下详细描述仅本质上是示例性的，并非意在限制描述的实施例或应用以及描述的实施例的用途。本文使用的术语“示例性”或“说明性”表示“作为一个实例或说明”。本文中描述为“示例性”或“说明性”实施例并不代表相对于其它实施例是优选或优先的。下面描述的所有实现方式均为示例性实现方式，提供这些实现方式是为了使本领域技术人员能够制定或使用本实用新型的实施例，而非意在限制由权利要求所限定的实用新型范围。在本文中，出于描述目的，术语“上部”、“底部”、“左”、“后”、“右”、“前”、“垂直”、“水平”及其衍生词应与图1所示的实用新型相关。此外，无意受前技术领域、实用新型背景、实用新型内容或以下详细说明所表述的或隐含的理论约束。还应当理解的是，附图中所示的以及在下面的说明书中所描述的具体装置和过程，只是在附加权利要求中定义的本实用新型概念的示例性实施例。因此，与本文中所公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特性不应被视为限制，除非权利要求另有明文规定。

图1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2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2，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3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4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5所示为根据本实用新型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。

图6所示为根据本实用新型的开槽层示俯视图。其中的空槽部分用于放置和嵌入PCB板。

图7所示为根据本实用新型的开槽层与蜈蚣式PCB板组装后的俯视图。相对于图6，图7中的空槽部分中放置和嵌入有蜈蚣式PCB板。

图8所示为根据本实用新型的整板式PCB板。该图用于表示PCB以整块形式填充或放置于开槽层，其不需要连接多个子电路板，但这样会浪费很多PCB板材料。

本实用新型的技术方案进一步公开了基于该磁感式智能电子棋盘的工作流程及方法，具体如图9-11所示。

图9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10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11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或四个边上有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。

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。

上述实施例仅仅是为清楚理解本实用新型的原则而提出的实现方式的示例性说明。在不偏离本实用新型的范围的情况下，许多变化、组合、修改或等同变换可以替代本实用新型的元件。因此，本实用新型旨在不限制于所公开的用于实施本实用新型的最佳模式的具体实施方案，但是本实用新型将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种磁感式智能电子棋盘，包括棋盘(1)和智能终端设备(2)，其特征在于：

所述棋盘(1)包括棋盘主体(11)及无线通信模块(12)，所述无线通信模块(12)与所述智能终端设备(2)进行无线通信连接；

所述棋盘主体(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)，所述PCB电路板开槽层(112)设置有PCB电路板(115)，所述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；

所述棋盘面板(111)包括多个棋格(3)，所述棋格(3)放置有对应多个带有磁铁的棋子。

2.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述PCB电路板(115)包括主电路模块(41)、至少一个第一子电路模块(42)及至少一个第二子电路模块(43)，所述第一子电路模块(42)和第二子电路模块(43)与所述主电路模块(41)相互连接，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。

3.根据权利要求2所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述PCB电路板(115)为蜈蚣式PCB电路板，所述蜈蚣式PCB电路板中的第一子电路模块(42)及第二子电路模块(43)交叉排列并垂直于主电路模块(41)。

4.根据权利要求2所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述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。

5.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述棋子根据不同的对战方，其磁性方向不一致。

6.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述棋子根据棋子类型的不同，其磁性强度不一致。

7.根据权利要求1所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述棋盘面板(111)为可透光的面板。

8.根据权利要求2所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述主电路模块(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。

9.根据权利要求8所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述子板(82)上设置有外接插口，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。

10.根据权利要求8所述的磁感式智能电子棋盘，其特征在于，所述子板(82)上设置有按键、LED指示灯、USB充电口。