CN217287146U - 一种电子棋盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子棋盘，包括棋盘本体，其第一侧配置有多个棋位，所述棋位用于放置棋子；底座，其设置于所述棋盘本体的第二侧；移动件，其所述棋盘本体的第二侧，所述移动件的第一端设置有第一磁性装置，用于在上电时吸附所述棋子，所述移动件的第二端设置有第二磁性装置；以及电磁驱动装置，其安装于所述底座上，并且与所述棋位一一对应，用于驱动所述移动件中的第二磁性装置以移动所述移动件，进而移动所述棋子。通过本实用新型的方案，解决了现有电子棋盘控制棋子移动时准确度不高、效果差的问题。

Description

一种电子棋盘

技术领域

本实用新型一般地涉及智能电子设备技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种电子棋盘。

背景技术

棋类项目是我国传统智力娱乐项目之一，对开发人的智力具有良好的促进作用，也能增强下棋的人的体力和耐力。目前比较普遍的棋类项目主要有象棋、围棋、军棋和飞行棋等。如今，伴随现代科技技术的不断发展，大数据、云计算等手段的深入应用，棋类行业也出现了一些新变化。比如，智能电子棋盘的兴起，凭借与手机蓝牙对接、“人机对战”、“联网对战”等创新功能，参与互动体验好等优势受到众多棋类爱好者的青睐，智能电子棋盘也革新了传统棋具的面貌。智能电子棋盘将传统棋文化同现代科技融合在一起，能够帮助人们更容易地学习围棋、象棋等传统棋类，了解棋类知识，并快速提升棋艺。因此，智能电子棋盘的广泛应用，一方面让古老的弈棋文化绽放新的光彩，另一方面也让人们有机会在真实的棋盘上，体味传统棋文化的魅力，丰富自身的文化生活。

目前，智能电子棋盘中进行下棋操作时，需要借助可自动移动棋子的机构。常见的智能电子棋盘移动棋子的方式包括机械式的移动机构、电磁式的移动机构或二者的结合。其中机械式的移动机构包括三维机械臂、各类步进电机和升降机构等设置，系统复杂且占地面积大，同时也存在安全风险。电磁式的移动机构则是通过利用电磁原理驱动棋子移动。具体地，在棋子中设置磁体，在棋盘底部安装磁芯阵列，从而利用磁芯阵列中各磁芯的磁场强度和方向的不同驱动棋子移动。

作为举例，授权公告号为CN 214512648 U、名称为无机械运动部件电磁式棋子受控自走智能棋盘系统的中国实用新型专利中，便公开了利用底盘上的多组磁芯阵列产生大小或方向不同的磁场，使棋盘上的棋子受电磁力行走。这种电磁式的智能电子棋盘具有体积小、安全性高等优点。但是也存在一些缺点。例如当棋盘上存在的棋子较多时，磁芯阵列产生的磁场可能同时驱动多个棋子行走，导致走棋精确度低、效果差。

实用新型内容

为解决上述一个或多个技术问题，本实用新型利用在棋盘中设置的移动件吸附固定对应的棋子，并通过电磁驱动装置驱动移动件移动以实现走棋过程，从而能够实现对棋子的精确控制，有效提升了下棋过程中移动棋子的精确性和稳定性。

为此，本实用新型提供了一种电子棋盘，包括：棋盘本体，其第一侧配置有多个棋位，所述棋位用于放置棋子；底座，其设置于所述棋盘本体的第二侧；移动件，其所述棋盘本体的第二侧，所述移动件的第一端设置有第一磁性装置，用于在上电时吸附所述棋子，所述移动件的第二端设置有第二磁性装置；以及电磁驱动装置，其安装于所述底座上，并且与所述棋位一一对应，用于驱动所述移动件中的第二磁性装置以移动所述移动件，进而移动所述棋子。

在一个实施例中，还包括控制器，控制器与所述第一磁性装置连接，用于控制所述第一磁性装置吸附所述棋子，所述控制器还与所述电磁驱动装置连接，以控制所述电磁驱动装置驱动所述移动件移动至目标位置。

在一个实施例中，所述第一磁性装置包括电磁线圈，所述电磁线圈设置于所述移动件的第一端，用于上电时吸附所述棋子。

在一个实施例中，所述第二磁性装置包括永磁体，所述永磁体设置于所述移动件的第二端，用于受磁场驱动以带动所述移动件移动。

在一个实施例中，所述电磁驱动装置包括电磁线圈，所述电磁线圈与所述控制器连接，用于通过调整所述电磁线圈中流过的电流来改变磁场强度和方向，以驱动所述移动件移动。

在一个实施例中，所述棋盘本体上还设置有棋子位置检测装置，所述棋子位置检测装置与所述控制器连接，用于检测所述棋子的位置并发送至所述控制器。

在一个实施例中，所述棋子位置检测装置包括布置于所述棋盘本体上的传感器，所述传感器与所述控制器连接，用于将所述棋子的位置信息发送至所述控制器。

在一个实施例中，还包括移动件位置检测装置，移动件位置检测装置与所述控制器连接，用于检测所述移动件的位置并发送至所述控制器。

在一个实施例中，还包括供电装置，所述供电装置与所述第一磁性装置和所述电磁驱动装置连接，以分别对所述第一磁性装置和所述电磁驱动装置进行供电。

通过本实用新型的上述方案，可以利用电子棋盘中的移动件吸附棋子以准确地执行走棋操作。具体来说，电子棋盘中的电磁驱动装置仅驱动棋盘中的移动件，利用移动件可以准确固定对应的棋子，从而通过电磁驱动装置对移动件的驱动作用进行流畅的走棋操作。利用本实用新型的方案可以有效减小电磁驱动装置对棋盘上其他棋子的干扰，走棋效果好，并且有效提升了用户体验。进一步，本实用新型还通过设置对应的棋子位置检测装置、移动件位置检测装置等结构，实现对棋子和移动件位置的准确监测，有效提升了走棋的精确性。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示意性示出根据本实用新型实施例的电子棋盘的侧面结构的示意图；

图2是示意性示出根据本实用新型实施例的电磁驱动装置组成的电磁阵列的示意图；

图3是示意性示出根据本实用新型实施例的电磁驱动装置驱动原理的示意图；

图4是示意性示出根据本实用新型实施例的电子棋盘的控制系统的示意图；

图5是示意性示出应用本实用新型的电子棋盘进行走棋操作的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图来详细描述本实用新型的具体实施方式。

图1是示意性示出根据本实用新型实施例的电子棋盘的侧面结构100的示意图。

如图1所示，本实用新型的电子棋盘可以包括棋盘本体101、底座103、移动件104和电磁驱动装置105。具体地，棋盘本体101具有相对的第一侧和第二侧。在棋盘本体101的第一侧可以配置多个棋位，棋位可以用于放置棋子102。在一个应用场景中，当电子棋盘水平放置时，棋盘本体101的第一侧可以是棋盘本体101的上部。在棋盘本体101的上部的棋位上可以放置多种类型的棋子。作为举例，每个棋子中可以设置有一个凹槽，在凹槽内安装一个磁性块，以便于利用磁吸作用固定棋子。进一步，本实用新型的电子棋盘还包括底座103，可以将底座103设置于棋盘本体101的第二侧。在一个应用场景中，可以将底座103设置于棋盘本体101的下部，以实现对棋盘本体101的支撑作用。

进一步如图1所示，本实用新型的电子棋盘还包括移动件104。将移动件104设置于棋盘本体101的第二侧，以利用移动件104移动对应的棋子。具体地，在移动件104的第一端可以设置第一磁性装置1041，以便在上电时吸附棋子。在移动件104的第二端可以设置第二磁性装置1042，用于在受到电磁力时带动移动件104进行移动。在一个应用场景中，第一磁性装置1041可以包括电磁线圈，将电磁线圈设置于移动件104的第一端，以便于在该电磁线圈上电时吸附棋子。在移动件104的第二端处设置的第二磁性装置1042可以包括永磁体，永磁体可以受磁场驱动以带动移动件104移动。

本实用新型的电子棋盘还包括电磁驱动装置105。将电磁驱动装置105安装于电子棋盘的底座103上，并且与电子棋盘第一侧的棋位一一对应，从而可以驱动移动件104中的第二磁性装置1042以移动移动件104，进而移动棋盘本体101第一侧上的棋子。在一个应用场景中，电磁驱动装置105和棋盘本体101上的棋位一一对应，当需要移动某一个棋子(例如目标棋子)时，可以利用电磁驱动装置105改变对应棋位附近的磁场的大小和方向，以将移动件104移动至该目标棋子所在的位置。移动件104到达目标棋子所在的棋位后，其第一端处设置的第一磁性装置1041上电后吸附目标棋子，从而实现“执子”操作。然后通过进一步改变与相关棋位对应的电磁驱动装置105所产生的磁场，可以驱动移动件104移动，从而控制棋子进行“走棋”操作。

进一步，本实用新型中的电子棋盘还包括控制器106，将控制器106与移动件104的第一端设置的第一磁性装置1041连接，以便于控制第一磁性装置1041断电或上电，进而控制移动件104释放或吸附棋子。同时将控制器106与每个棋位对应的电磁驱动装置105连接，以便于控制电磁驱动装置105驱动移动件104移动至目标位置。例如电磁驱动装置105驱动移动件104移动至棋子所在的棋位，或电磁驱动装置105驱动移动件104将棋子移动至目标棋位。

以上结合图1对本实用新型中的电子棋盘的结构进行了简要说明，接下来将结合组成部件对该电子棋盘的组成进行详细阐述。

图2是示意性示出根据本实用新型实施例的电磁驱动装置组成的电磁阵列200的示意图。图3是示意性示出根据本实用新型实施例的电磁驱动装置驱动原理300的示意图。可以理解的是图2或图3中所示出的电磁线圈是图1中的电磁驱动装置105的一种实现形式，且可以在图1中所示出的结构中实施，因此关于图1所描述内容也同样适用于图2或图3。

如图2所示，本实用新型的电磁驱动装置105可以包括电磁线圈。作为举例，如图2中示出的结构中，在电子棋盘的底座103上设置有8×8的电磁线圈，以组成电磁阵列。基于此，将电磁线圈与控制器106连接后，控制器106可以通过调整电磁线圈中流过的电流来改变对应位置处的磁场强度和方向，以实现走棋操作。在一些实施例中，向棋子需要移动的路径上的电磁线圈施加正、反电流控制，以便“前拉后推”移动件104。该移动件104基于电磁阵列造成的拉力和推力会缓慢移动，同时其第一端处的第一磁性装置1041可以通电吸附棋子，从而达到行棋的目的。

以图3中所示处的四个电磁驱动装置(电磁线圈)驱动移动件为例，移动件此时所处的位置附近的相关电磁驱动装置(电磁线圈)包括第一电磁线圈、第二电磁线圈、第三电磁线圈和第四电磁线圈。将第一电磁线圈(位于图中左上位置处)中流过的电流调整为设定值的30％，并将电流方向控制为正向(电流正向时可以吸引移动件)。将第二电磁线圈(位于图中右上位置处)中流过的电流设置为设定值的60％，并将电流方向控制为正向。将第三电磁线圈(位于图中左下位置处)中流过的电流设置为设定值，并将电流方向控制为正向，将第四电磁线圈(位于图中右下位置处)中流过的电流设置为设定值的10％，并将电流方向控制为正向。上述四个电磁线圈由于流过的电流的大小不同，可以分别产生不同的磁场强度，使移动件中的第二磁性装置分别受到不同的力的作用(图中虚线箭头为受力方向)。此时移动件中的第二磁性装置受电磁力的作用，可以控制移动件向设定方向移动(图中实线箭头所指的方向)。

可以理解的是上述底座上的电磁阵列中电磁驱动装置的数量的设置是示意性的而非限制性的，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定。例如可以根据棋位的数量进行设置。

图4是示意性示出根据本实用新型实施例的电子棋盘的控制电路400的示意图。可以理解的是图4中所示出的连接结构是图1中的可以在图1中所示出的结构中实施，因此关于图1所描述内容也同样适用于图4。

如图4所示，本实用新型的电子棋盘还包括电流传感器(或电压传感器)107。基于此，可以理解的是图4仅为了示例性的目的而示出为电流传感器。将电流传感器107与电磁线圈连接，可以采集电磁驱动装置105中的电磁线圈流过的电流。将电流传感器107和控制器106连接，可以将检测到的电磁线圈中流过的电流传输至控制器106，以便控制器106进行监控。

本实用新型的棋盘本体101上还设置有棋子位置检测装置108。将棋子位置检测装置108与控制器106连接，用于检测棋子的位置并发送至控制器106。在一个应用场景中，棋子位置检测装置108可以包括布置于棋盘本体101上的传感器，将传感器与控制器106连接，用于将棋子的位置信息发送至控制器106。以压力传感器为例，可以利用压力传感器组成传感器阵列。将传感器阵列敷设于棋盘本体101上，以便于对棋盘上的棋子的位置进行检测。

进一步，本实用新型的电子棋盘中还包括移动件104位置检测装置。将移动件104位置检测装置与控制器106连接，可以检测移动件104的位置并发送至控制器106。在一个应用场景中，在电磁驱动装置105组成的电磁阵列结构和移动件104之间可以设置一层光滑的平面结构，将移动件104位置检测装置设置于平面结构上，可以实时检测移动件104的位置，以便于控制器106对移动件104的位置进行监控。

在一些实施例中，以人类和机器对弈的过程为例，人类在前述电子棋盘上走棋，利用前述棋子位置传感器可以获取棋子的位置，控制器则可以根据棋子的位置获取相应的应对策略，确定对弈时需要移动的棋子以及需要移动的目标位置，从而控制前述电磁驱动装置和移动件中的第一磁性装置以将需要移动的棋子移动至目标棋位。在走棋的过程中，移动件位置检测装置可以实时向控制器反馈移动件的位置信息，以便控制器得到当前的移动速度。控制器依据移动件移动的速度信息、位置信息对相关电磁线圈中施加的电流大小做出改变，从而达到控制移动件的移动速度的目的。

另外，本实用新型的电子棋盘还可以包括供电装置。将供电装置与第一磁性装置1041和电磁驱动装置105等用电器件连接，可以分别对第一磁性装置1041和电磁驱动装置105等用电器件进行供电。为了进一步实现有效控制，还可以为第一磁性装置1041和电磁驱动装置105进行独立供电。

在一些实施例中，前述电子棋盘还可以设置相应的传输接口实现与外部智能设备的通讯。将传输接口与控制器106连接，从而使得控制器106能够通过无线或有线的方式与外部智能设备连接，以便于控制器106与外部智能设备进行信息交互。传输接口可以包括蓝牙、WIFI、红外、短波、以太网和485网络接口等各种方式。外部智能设备例如可以是智能手机、电脑和/或云端服务器。以国际象棋的教学辅导过程为例，学员可以在前述电子棋盘上走棋，前述电子棋盘的控制器106可以根据预先存储的教学策略控制走棋，从而实现教学辅导。同时教师还可以进行远程指导，利用智能手机或电脑等，通过与电子棋盘上的控制器106建立通信连接，从而向控制器106发送控制指令，控制器106则可以通过对电磁驱动装置105的控制过程实现走棋操作。

图5是示意性示出应用本实用新型的电子棋盘进行走棋操作的原理500的示意图。

如图5所示，当需要控制器棋子从左上向右下45度角方向移动时(例如模拟象棋中象的走棋操作)，需要控制底座上设置的电磁驱动装置将移动件移动至位置1处，然后利用移动件1的第一端的第一电磁装置上电吸附棋子，实现“执棋”操作。然后位置1至位置10对应的电磁驱动装置变化产生的磁场，以驱动移动件进行“走棋”。在初始状态下，先将位置2、位置3和位置4对应的电磁驱动装置的电磁线圈通电，并控制相应线圈中流过的电流，以形成不同方向的作用力。移动件带动棋子受力移动，接下来分别对位置5至位置10对应的电磁线圈进行电流控制，从而实现将棋子移动至目标位置。

在移动棋子的过程中，利用移动件位置检测装置可以实时向控制器反馈移动件的位置信息，以根据移动件的位置信息调整各个方向作用力的大小，最终实现移动件带动棋子进行匀速移动过程，从而实现自动的走棋操作。进一步，为了有效提升移动件中的第一磁性装置和棋子之间吸附固定的效果，可以在棋盘本体的表面敷设特殊材料的薄膜，从而减小棋盘本体与棋子之间的摩擦力。也可以尽可能减小棋盘本体的厚度，从而缩小第一磁性装置和棋子之间的距离。

可以理解的是前述附图5中所示出的控制走棋的过程仅仅是示例性的而非限制性的，本领域技术人员还可以根据设定的走棋规则设置其他形式的操作。例如在进行“吃子”操作时，可以先控制移动件将“被吃”的棋子移动至棋盘本体的边缘，然后将需要移动的棋子移动至相应的位置。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”“左”、“右”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”和“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (9)

1.一种电子棋盘，其特征在于，包括：

棋盘本体，其第一侧配置有多个棋位，所述棋位用于放置棋子；

底座，其设置于所述棋盘本体的第二侧；

移动件，其所述棋盘本体的第二侧，所述移动件的第一端设置有第一磁性装置，用于在上电时吸附所述棋子，所述移动件的第二端设置有第二磁性装置；以及

电磁驱动装置，其安装于所述底座上，并且与所述棋位一一对应，用于驱动所述移动件中的第二磁性装置以移动所述移动件，进而移动所述棋子。

2.根据权利要求1所述的电子棋盘，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述第一磁性装置连接，用于控制所述第一磁性装置吸附所述棋子，所述控制器还与所述电磁驱动装置连接，以控制所述电磁驱动装置驱动所述移动件移动至目标位置。

3.根据权利要求1所述的电子棋盘，其特征在于，所述第一磁性装置包括电磁线圈，所述电磁线圈设置于所述移动件的第一端，用于上电时吸附所述棋子。

4.根据权利要求1所述的电子棋盘，其特征在于，所述第二磁性装置包括永磁体，所述永磁体设置于所述移动件的第二端，用于受磁场驱动以带动所述移动件移动。

5.根据权利要求2所述的电子棋盘，其特征在于，所述电磁驱动装置包括电磁线圈，所述电磁线圈与所述控制器连接，用于通过调整所述电磁线圈中流过的电流来改变磁场强度和方向，以驱动所述移动件移动。

6.根据权利要求2所述的电子棋盘，其特征在于，所述棋盘本体上还设置有棋子位置检测装置，所述棋子位置检测装置与所述控制器连接，用于检测所述棋子的位置并发送至所述控制器。

7.根据权利要求6所述的电子棋盘，其特征在于，所述棋子位置检测装置包括布置于所述棋盘本体上的传感器，所述传感器与所述控制器连接，用于将所述棋子的位置信息发送至所述控制器。

8.根据权利要求2所述的电子棋盘，其特征在于，还包括移动件位置检测装置，所述移动件位置检测装置与所述控制器连接，用于检测所述移动件的位置并发送至所述控制器。

9.根据权利要求1所述的电子棋盘，其特征在于，还包括供电装置，所述供电装置与所述第一磁性装置和所述电磁驱动装置连接，以分别对所述第一磁性装置和所述电磁驱动装置进行供电。

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