CN212395820U - 一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统，包括多个传感单元、多个转换单元、信号接收单元以及数据处理单元，通过多个传感单元以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，以对应获取棋子的位置信息，并将所述位置信息转换成模拟电信号，接着多个转换单元对应将模拟电信号转换成数字电信号，以及信号接收单元根据数字电信号，还原所述棋子的位置信息，并进行存储，最后数据处理单元将棋子的位置信息进行数据处理后，发送至终端设备，以供用户观看棋局。由此通过多个传感单元以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，并且与多个转换单元、信号接收单元以及数据处理单元相互配合动作，实现了能快速响应棋子的走动，其灵敏度较高。

Description

一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统

技术领域

本申请属于检测电路技术领域，尤其涉及一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统。

背景技术

随着人们娱乐方式的多样化，电子棋盘也被应用得越来越广泛，其通过检测棋子的所在位置，然后转换成数字信息传回系统，接着系统再对数字信息进行处理，并将数字信息记录在棋盘的显示屏上。目前，大部分传感器使用压敏器件以检测棋子的位置信息，与传统象棋的不同之处在于，这些电子棋盘则多了人机交互的过程。由于棋局被记录下来，方便众多人观看及复盘。然而，现有的电子棋盘价格高昂，并且检测棋子的灵敏度较低，导致走快棋时无法实现有效检测。

因此，现有的电子棋盘技术存在着检测棋子的灵敏度较低，导致走快棋时无法实现有效检测的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统，旨在解决现有的电子棋盘技术存在着检测棋子的灵敏度较低，导致走快棋时无法实现有效检测的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种智慧棋盘的检测电路，所述检测电路包括：

多个传感单元，以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，被配置为对应获取棋子的位置信息，并将所述位置信息转换成模拟电信号后进行输出；

多个转换单元，分别与多个所述传感单元一一连接，被配置为对应将所述模拟电信号转换成数字电信号；

信号接收单元，与多个所述转换单元连接，被配置为根据所述数字电信号，还原所述棋子的位置信息，并进行存储；以及

数据处理单元，与所述信号接收单元连接，被配置为将所述棋子的位置信息进行数据处理后，发送至终端设备，以供用户观看棋局。

优选地，每个所述传感单元均包括：

光敏传感器、第一电阻、第二电阻以及第一开关管；

所述第一电阻的第一端接第一参考电压，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的输出端共接并与对应的所述转换单元连接，所述第二电阻的第一端接第二参考电压，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的受控端以及所述光敏传感器的输入端共接，所述第一开关管的输入端与所述光敏传感器的输出端接地。

优选地，多个所述传感单元组成4*4的阵列排布方式。

优选地，多个所述传感单元组成5*9的阵列排布方式。

优选地，每个所述转换单元均包括：

第二开关管和二极管；

所述第二开关管的受控端接对应的所述传感单元，所述第二开关管的输入端接所述二极管的阳极，所述第二开关管的输出端接所述信号接收单元。

优选地，所述数据处理单元采用单片机实现。

优选地，所述终端设备包括电脑、平板、智能手机以及智能手表。

本申请实施例的第二方面提供了一种智慧棋盘，其特征在于，包括电源电路，还包括如上述所述的检测电路，所述电源电路被配置为对所述检测电路提供供电信号。

本申请实施例的第三方面提供了一种智能观棋系统，包括显示器和后台服务器，还包括如上述所述的智慧棋盘，所述智慧棋盘被配置为将数据处理后的所述棋子的位置信息通过所述后台服务器发送至所述显示器，以供用户观看棋局。

优选地，所述显示器和所述后台服务器采用有线连接或者无线连接；

所述智能棋盘和所述后台服务器采用有线连接或者无线连接。

上述一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统，包括多个传感单元、多个转换单元、信号接收单元以及数据处理单元，通过多个传感单元以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，以对应获取棋子的位置信息，并将所述位置信息转换成模拟电信号，接着多个转换单元对应将模拟电信号转换成数字电信号，以及信号接收单元根据数字电信号，还原所述棋子的位置信息，并进行存储，最后数据处理单元将棋子的位置信息进行数据处理后，发送至终端设备，以供用户观看棋局。由此通过多个传感单元以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，并且与多个转换单元、信号接收单元以及数据处理单元相互配合动作，实现了能快速响应棋子的走动，其灵敏度较高，解决了现有的电子棋盘技术存在着检测棋子的灵敏度较低，导致走快棋时无法实现有效检测的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一方面提供的一种智慧棋盘的检测电路的结构示意图；

图2为对应图1的一种智慧棋盘的检测电路中多个传感单元和多个转换单元的示例电路图；

图3为本申请另一方面的提供的一种智能观棋系统的结构示意图；

图4为本申请另一方面的提供的一种智能观棋系统的应用场景示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，本申请一方面提供的一种智慧棋盘的检测电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本申请第一方面提供了一种智慧棋盘10的检测电路，用于检测棋局走势，该检测电路包括多个传感单元101、多个转换单元102、信号接收单元103以及数据处理单元104。

多个传感单元101，以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，被配置为对应获取棋子的位置信息，并将位置信息转换成模拟电信号后进行输出。

多个转换单元102分别与多个传感单元101一一连接，被配置为对应将模拟电信号转换成数字电信号。

信号接收单元103与多个转换单元102连接，被配置为根据数字电信号，还原棋子的位置信息，并进行存储。

数据处理单元104与信号接收单元103连接，被配置为将棋子的位置信息进行数据处理后，发送至终端设备20，以供用户观看棋局。

具体地，上述智能终端20包括电脑、平板、智能手机以及智能手表。

需要说明的是，针对整个智慧棋盘10，将其划分为多个区域，并且在上述的检测电路中，通过多个传感单元101以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，以便对整体的智慧棋盘进行无盲区检测；同时，由于设置多个传感单元 101分别对相应的区域进行检测，实现了能快速响应棋子的走动，其灵敏度较高的效果。

图2示出了对应图1的一种智慧棋盘的检测电路中多个传感单元和多个转换单元的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

作为本申请一实施例，多个传感单元101组成4*4的阵列排布方式以进行检测。

作为本申请一实施例，以多个传感单元101组成4*4的阵列排布方式为例进行说明，上述每个传感单元101均包括光敏传感器(图2采用U54、U55、 U56以及U57分别表示)、第一电阻(图2采用R173、R174、R177、R178分别表示)、第二电阻(图2采用R175、R176、R179、R180分别表示)以及第一开关管(图2采用Q95、Q96、Q101以及Q102分别表示)。

第一电阻的第一端接第一参考电压VCC3V3-SYS，第一电阻的第二端与第一开关管的输出端共接并与对应的转换单元连接102，第二电阻的第一端接第二参考电压VCC1V5，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的受控端以及所述光敏传感器的输入端共接，所述第一开关管的输入端与所述光敏传感器的输出端接地。

作为本申请一实施例，以多个传感单元101组成4*4的阵列排布方式为例进行说明，上述每个转换单元102均包括第二开关管(图2采用Q97、Q98、 Q99以及Q100分别表示)和二极管(图2采用D48、D49、D50以及D51分别表示)。

第二开关管的受控端接对应的传感单元101，第二开关管的输入端接二极管的阳极，第二开关管的输出端接信号接收单元103。

图2中，开关管Q97、开关管Q98、开关管Q99以及开关管Q100组成MOS 管电子开关阵列。

作为本申请一实施例，多个传感单元101还可组成5*9的阵列排布方式以进行检测。当然，阵列排布方式的具体行数和具体列数可根据实际需要进行设置。

具体地，上述第一开关管和第二开关管均包括MOS管。

作为本申请一实施例，上述信号接收单元103采用GPIO扩展芯片实现。

作为本申请一实施例，上述数据处理单元104采用单片机实现。

因此，上述一种智慧棋盘10的检测电路的工作原理具体分为以下三个部分：

第一部分，采用多个传感单元101实现：

1.用于接收光信号转化成电流信号；

2.电流通过串联电阻后转化成电压信号；

第二部分，采用多个转换单元102实现：

1.转化而成的电压信号，控制MOS管导通或关闭；

2.多个MOS管组成电子开关阵列，形成电子开关阵列；

3.并且将多个转化而来的电压信号转化成数字信号；

第三部分，采用信号接收单元103和数据处理单元104实现：

1.从电子开关阵列获取数字信号并进行存储；

2.等待CPU发出指令，发送相关数据给CPU；

3.CPU对数据进行处理并传送到终端设备，以便用户观看棋局。

本申请还提供了一种智慧棋盘，包括电源电路，还包括如上述所述的检测电路，电源电路被配置为对检测电路提供供电信号。

需要说明的是，该智慧棋盘10是在上述检测电路的基础上增加了电源电路，因此关于检测电路10中的多个传感单元101、多个转换单元102、信号接收单元103以及数据处理单元104的功能描述及原理说明可参照图1至图2的实施例，此处不再详细赘述。

图3示出了本申请另一方面的提供的一种智能观棋系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本申请还一种智能观棋系统，包括显示器40和后台服务器30，还包括如上述所述的智慧棋盘10；

智慧棋盘10被配置为将数据处理后的棋子的位置信息通过后台服务器30 发送至显示器40，以供用户观看棋局。

需要说明的是，该智能观棋系统是在上述智慧棋盘10的基础上增加了显示器40和后台服务器30，因此关于智慧棋盘10中的检测电路(包括多个传感单元101、多个转换单元102、信号接收单元103以及数据处理单元104)和电源电路的功能描述及原理说明可参照图1至图2的实施例，此处不再详细赘述。

作为本申请一实施例，上述显示器40和后台服务器30采用有线连接或者无线连接；

上述智能棋盘10和后台服务器30采用有线连接或者无线连接。

图4示出了上述一种智能观棋系统的应用场景，该智能观棋系统适用于棋盘直播及赛事重播、复盘、棋盘教学、棋盘学习等应用场景，方便用户远程实时观看棋局走势，方便易用。

因此，上述一种智能观棋系统的工作原理如下：

首先，光敏传感器阵列产生棋子位置信号，接着从光敏传感器阵列传来的电压信号通过电子开关阵转化成数字信号，同时，GPIO扩展芯片把数字信号进行存储以及发送；接着，CPU对传送过来的数字信号进行处理、存储，以及传送到手机；手机把数据处理后传送回后台服务器；最后，后台服务器再传给显示客户端以显示棋盘动态。

由此可得，上述一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统的优势体现在以下几点：

1、能快速响应棋子的走动；

2、增加了趣味，增加了体验感；

3、性价比高，以便普及应用。

综上所述，本申请实施例中的一种智慧棋盘及其检测电路、智能观棋系统，包括多个传感单元、多个转换单元、信号接收单元以及数据处理单元，通过多个传感单元以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，以对应获取棋子的位置信息，并将所述位置信息转换成模拟电信号，接着多个转换单元对应将模拟电信号转换成数字电信号，以及信号接收单元根据数字电信号，还原所述棋子的位置信息，并进行存储，最后数据处理单元将棋子的位置信息进行数据处理后，发送至终端设备，以供用户观看棋局。由此通过多个传感单元以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，并且与多个转换单元、信号接收单元以及数据处理单元相互配合动作，实现了能快速响应棋子的走动，其灵敏度较高，解决了现有的电子棋盘技术存在着检测棋子的灵敏度较低，导致走快棋时无法实现有效检测的问题。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此，关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合，而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如，加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容，且并不产生限制，特别是关于实施方式的位置、定向或使用。

虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式，但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如，附接、耦合、连接等)应被广泛地解释，并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此，连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/ 耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子，且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智慧棋盘的检测电路，其特征在于，包括：

多个传感单元，以阵列的排布方式分别设于多个待监测区域，被配置为对应获取棋子的位置信息，并将所述位置信息转换成模拟电信号后进行输出；

多个转换单元，分别与多个所述传感单元一一连接，被配置为对应将所述模拟电信号转换成数字电信号；

信号接收单元，与多个所述转换单元连接，被配置为根据所述数字电信号，还原所述棋子的位置信息，并进行存储；以及

数据处理单元，与所述信号接收单元连接，被配置为将所述棋子的位置信息进行数据处理后，发送至终端设备，以供用户观看棋局。

2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，每个所述传感单元均包括：

光敏传感器、第一电阻、第二电阻以及第一开关管；

所述第一电阻的第一端接第一参考电压，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的输出端共接并与对应的所述转换单元连接，所述第二电阻的第一端接第二参考电压，所述第二电阻的第二端与所述第一开关管的受控端以及所述光敏传感器的输入端共接，所述第一开关管的输入端与所述光敏传感器的输出端接地。

3.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，多个所述传感单元组成4*4的阵列排布方式。

4.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，多个所述传感单元组成5*9的阵列排布方式。

5.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，每个所述转换单元均包括：

第二开关管和二极管；

所述第二开关管的受控端接对应的所述传感单元，所述第二开关管的输入端接所述二极管的阳极，所述第二开关管的输出端接所述信号接收单元。

6.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述数据处理单元采用单片机实现。

7.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述终端设备包括电脑、平板、智能手机以及智能手表。

8.一种智慧棋盘，其特征在于，包括电源电路，还包括如上述权利要求1-7任一项所述的检测电路，所述电源电路被配置为对所述检测电路提供供电信号。

9.一种智能观棋系统，其特征在于，包括显示器和后台服务器，还包括如上述权利要求8所述的智慧棋盘，所述智慧棋盘被配置为将数据处理后的所述棋子的位置信息通过所述后台服务器发送至所述显示器，以供用户观看棋局。

10.根据权利要求9所述的智能观棋系统，其特征在于，

所述显示器和所述后台服务器采用有线连接或者无线连接；

所述智慧棋盘和所述后台服务器采用有线连接或者无线连接。

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