DE102011083390B4 - Game board with at least one sensor element for recognizing a game character - Google Patents
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Abstract
Spielbrett (11) mit mindestens einem Sensorelement (19) zum Erkennen eines auf dem Spielbrett (11) befindlichen Objekts (49, 21), wobei das Sensorelement (19) einen Hohlraum (35) aufweist, in dem ein gegenüber dem Hohlraum (35) bewegliches Kontaktelement (37) angeordnet ist, und ein bezüglich des Hohlraums (35) feststehendes Kontaktelement (43) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (35) zumindest abschnittsweise in einem ferromagnetischen Material (17) verläuft, wobei das bewegliche Kontaktelement (37) derart ferromagnetisch ausgebildet ist, dass es mit dem feststehenden Kontaktelement (43) in Kontakt steht, solange das ferromagnetische Material (17) und/oder das bewegliche Kontaktelement (37) magnetisiert sind,
dass zumindest ein Abschnitt einer Wand (47) des Hohlraums (35) und die beiden Kontaktelemente (37, 43) derart elektrisch leitfähig sind, dass das bewegliche Kontaktelement (37) den Abschnitt der Wand (47) mit dem feststehenden Kontaktelement (43) elektrisch verbindet, solange das ferromagnetische Material (17) und/oder das bewegliche Kontaktelement (37) magnetisiert sind.Game board (11) having at least one sensor element (19) for detecting an object (49, 21) located on the game board (11), wherein the sensor element (19) has a cavity (35) in which a cavity (35) movable contact element (37) is arranged, and a relative to the cavity (35) fixed contact element (43), characterized in that the cavity (35) extends at least partially in a ferromagnetic material (17), wherein the movable contact element (37) is ferromagnetic in such a way that it is in contact with the fixed contact element (43) as long as the ferromagnetic material (17) and / or the movable contact element (37) are magnetized,
in that at least a portion of a wall (47) of the cavity (35) and the two contact elements (37, 43) are electrically conductive such that the movable contact element (37) electrical the portion of the wall (47) with the fixed contact element (43) connects as long as the ferromagnetic material (17) and / or the movable contact element (37) are magnetized.
Description
Die Erfindung betrifft ein Spielbrett mit mindestens einem Sensorelement zum Erkennen eines auf einer Oberseite des Spielbretts befindlichen Objekts, insbesondere einer Spielfigur, wobei das Sensorelement einen Hohlraum aufweist, in dem ein gegenüber dem Hohlraum bewegliches Kontaktelement angeordnet ist, und ein bezüglich des Hohlraums feststehendes Kontaktelement umfasst.The invention relates to a game board with at least one sensor element for detecting an object located on an upper side of the game board, in particular a game piece, wherein the sensor element has a cavity in which a contact element movable relative to the cavity is arranged, and comprises a fixed contact element with respect to the cavity ,
Aus der
Dieses bekannte Spielbrett ist relativ aufwändig herzustellen. Zum einen muss für jedes Sensorelement eine Kappe bereitgestellt werden und ein für die Kappe passender Dauermagnet muss hergestellt werden. Die Abmessungen der Kappe, des Dauermagneten sowie der beiden Kontakte, die der Dauermagnet miteinander verbindet, müssen relativ genau hinsichtlich ihrer Abmessungen aufeinander abgestimmt sein, um ein zuverlässiges Verbinden der beiden Kontakte mittels des Dauermagneten sicherzustellen.This known game board is relatively expensive to produce. On the one hand, a cap must be provided for each sensor element and a permanent magnet suitable for the cap must be produced. The dimensions of the cap, the permanent magnet and the two contacts, which connects the permanent magnet together, must be matched relatively accurately in terms of their dimensions to each other to ensure reliable connection of the two contacts by means of the permanent magnet.
In der
Aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Spielbrett anzugeben, das einfach und kostengünstig in der Herstellung ist und dennoch zuverlässig in der Nähe der einzelnen Sensorelemente angeordnete Objekte erkennt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Spielbrett nach Anspruch 1 vorgeschlagen.The object of the present invention is to provide a game board, which is simple and inexpensive to manufacture and yet reliably detects objects arranged in the vicinity of the individual sensor elements. To solve this problem, a game board according to claim 1 is proposed.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Spielbrett der eingangs genannten Art vorgesehen, wobei bei diesem Spielbrett der Hohlraum zumindest abschnittsweise in einem ferromagnetischen Material verläuft, wobei das bewegliche Kontaktelement derart ferromagnetisch ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass es mit dem feststehenden Kontaktelement in Kontakt steht, solange das ferromagnetische Material des Hohlraums und/oder das bewegliche Kontaktelement magnetisiert sind. Sind das ferromagnetische Material des Hohlraums und/oder das bewegliche Kontaktelement nicht oder nur geringfügig magnetisiert, dann stehen das bewegliche Kontaktelement und das feststehenden Kontaktelement nicht miteinander in Kontakt.In one embodiment of the invention, a game board of the aforementioned type is provided, wherein in this game board, the cavity extends at least partially in a ferromagnetic material, wherein the movable contact element is so ferromagnetic formed and / or arranged that it is in contact with the fixed contact element as long as the ferromagnetic material of the cavity and / or the movable contact element are magnetized. If the ferromagnetic material of the cavity and / or the movable contact element are not or only slightly magnetized, then the movable contact element and the stationary contact element are not in contact with each other.
Mittels eines solchen Spielbretts können magnetisierte Objekte, beispielsweise Spielfiguren, die einen Dauermagnet aufweisen, zuverlässig erkannt werden. Zudem ist das Spielbrett einfach herstellbar. Dadurch, dass der Hohlraum zumindest abschnittsweise im ferromagnetischen Material verläuft und das bewegliche Kontaktelement ferromagnetisch ist, wird erreicht, dass das bewegliche Kontaktelement sich zum feststehenden Kontaktelement solange hin bewegt, bis es mit dem feststehenden Kontaktelement in Kontakt steht, das heißt, bis es das feststehende Kontaktelement berührt, wenn ein Magnet (zum Beispiel ein in einer Spielfigur angeordneter Dauermagnet) in die Nähe des Sensorelements gebracht wird.By means of such a game board can magnetized objects, such as game figures, which have a permanent magnet, reliably detected. In addition, the game board is easy to produce. Characterized in that the cavity extends at least partially in the ferromagnetic material and the movable contact element is ferromagnetic, it is achieved that the movable contact element moves towards the fixed contact element until it is in contact with the fixed contact element, that is, until it is stationary Contact element touches when a magnet (for example, a permanent magnet arranged in a game piece) is brought into the vicinity of the sensor element.
Das Sensorelement kann beliebige Mittel zum Erkennen, ob das bewegliche Kontaktelement mit dem feststehenden Kontaktelement in Kontakt steht, aufweisen. Beispielsweise können diese Mittel einen kapazitiven Detektor aufweisen, der eine Änderung einer Kapazität, insbesondere zwischen dem beweglichen Kontaktelement und dem feststehenden Kontaktelement, infolge der Bewegung des beweglichen Kontaktelements erkennt. In diesem Fall kann das Sensorelement beispielweise so ausgestaltet sein, dass keine elektrische Verbindung zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Kontaktelement entsteht, wenn das bewegliche Kontaktelement und das feststehende Kontaktelement miteinander in Kontakt kommen.The sensor element may have any means for detecting whether the movable contact element is in contact with the stationary contact element. For example, these means may comprise a capacitive detector which detects a change in a capacitance, in particular between the movable contact element and the fixed contact element, as a result of the movement of the movable contact element. In this case, the sensor element may for example be designed so that no electrical connection between the movable and the fixed contact element is formed when the movable contact element and the fixed contact element come into contact with each other.
Bevorzugt ist jedoch, dass zumindest ein Abschnitt einer Wand des Hohlraums und die beiden Kontaktelemente derart elektrisch leitfähig sind, dass das das bewegliche Kontaktelement den Abschnitt der Wand mit dem feststehenden Kontaktelement elektrisch verbindet, solange das ferromagnetische Material des Hohlraums und/oder das bewegliche Kontaktelement magnetisiert sind. Gemäß einer Ausführungsform kann also ein Spielbrett mit mindestens einem Sensorelement zum Erkennen eines auf dem Spielbrett befindlichen Objekts vorgesehen sein, wobei das Sensorelement einen Hohlraum aufweist, in dem ein gegenüber dem Hohlraum bewegliches Kontaktelement angeordnet ist, und ein bezüglich des Hohlraums feststehendes Kontaktelement umfasst, wobei zumindest ein Abschnitt einer Wand des Hohlraums elektrisch leitfähig ist und das bewegliche Kontaktelement derart ferromagnetisch ausgebildet ist, dass es den elektrisch leitfähigen Abschnitt der Wand mit dem feststehenden Kontaktelement elektrisch verbindet, solange das ferromagnetische Material des Hohlraums und/oder das bewegliche Kontaktelement magnetisiert sind.However, it is preferred that at least a portion of a wall of the cavity and the two contact elements are electrically conductive such that the movable contact element, the portion of the wall with the fixed contact element electrically connects as long as the ferromagnetic material of the cavity and / or the movable contact element are magnetized. According to one embodiment, therefore, a game board can be provided with at least one sensor element for detecting an object located on the game board, wherein the sensor element has a cavity in which a contact element movable relative to the cavity is arranged, and a contact element fixed with respect to the cavity comprises at least a portion of a wall of the cavity is electrically conductive and the movable contact element is ferromagnetic in such a way that it electrically connects the electrically conductive portion of the wall with the fixed contact element, as long as the ferromagnetic material of the cavity and / or the movable contact element are magnetized.
Solange das ferromagnetische Material und/oder das bewegliche Kontaktelement magnetisiert sind, wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem beweglichen Kontaktelement und dem feststehenden Kontaktelement hergestellt. Weil außer dem beweglichen Kontaktelement auch das Material des Hohlraums magnetisiert wird, bewegt sich das bewegliche Kontaktelement auf die Wand des Hohlraums zu, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem beweglichen Kontaktelement und dem elektrisch leitfähigen Abschnitt der Wand des Hohlraums entsteht.As long as the ferromagnetic material and / or the movable contact element are magnetized, an electrical contact between the movable contact element and the stationary contact element is produced. Because in addition to the movable contact element and the material of the cavity is magnetized, the movable contact element moves to the wall of the cavity, so that an electrical connection between the movable contact element and the electrically conductive portion of the wall of the cavity is formed.
Dadurch, dass das bewegliche Kontaktelement sowohl das feststehende Kontaktelement als auch den elektrisch leitfähigen Abschnitt der Wand des Hohlraums berührt, wird das feststehende Kontaktelement mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt der Wand des Hohlraums elektrisch verbunden. Wird der Magnet wieder vom Sensorelement entfernt, dann bewegt sich das bewegliche Kontaktelement vom feststehenden Kontaktelement und/oder dem leitfähigen Abschnitt der Wand des Hohlraums wieder weg, so dass die elektrische Verbindung wieder getrennt wird.Characterized in that the movable contact element contacts both the fixed contact element and the electrically conductive portion of the wall of the cavity, the fixed contact element is electrically connected to the electrically conductive portion of the wall of the cavity. When the magnet is removed from the sensor element again, the movable contact element moves away from the fixed contact element and / or the conductive portion of the wall of the cavity, so that the electrical connection is again disconnected.
Da durch die Magnetisierung des Materials des Hohlraums und des beweglichen Kontaktelements der elektrische Kontakt, wie oben beschrieben, sichergestellt wird, müssen die Abmessungen des beweglichen Kontaktelements, des feststehenden Kontaktelements und/oder des Hohlraums nicht besonders präzise aufeinander abgestimmt sein. Deshalb kann das Spielbrett besonders einfach hergestellt werden. Da das bewegliche Kontaktelement kein Dauermagnet zu sein braucht, kann es einfach hergestellt werden. Anders als bei dem bekannten Spielbrett ist ein mit elektrisch leitfähigem Material beschichteter Dauermagnet nicht erforderlich.As is ensured by the magnetization of the material of the cavity and the movable contact element of the electrical contact, as described above, the dimensions of the movable contact element, the fixed contact element and / or the cavity need not be particularly precisely coordinated. Therefore, the game board can be made very easy. Since the movable contact element does not need to be a permanent magnet, it can be easily manufactured. Unlike the known game board, a permanent magnet coated with electrically conductive material is not required.
Vorzugsweise ist das feststehende Kontaktelement in Betriebslage des Spielbretts oberhalb des beweglichen Kontaktelements angeordnet, so dass sich das bewegliche Kontaktelement beim Entfernen des Magneten vom Sensorelement aufgrund seiner Schwerkraft vom feststehenden Kontaktelement wegbewegt. Hierdurch kann auf eine relativ aufwändige Rückstellmechanik, wie beispielsweise eine Rückstellfeder, verzichtet werden.Preferably, the fixed contact element is arranged in the operating position of the game board above the movable contact element, so that the movable contact element moves away when removing the magnet from the sensor element due to its gravity from the fixed contact element. This makes it possible to dispense with a relatively complicated return mechanism, such as a return spring.
Es ist besonders bevorzugt, dass das bewegliche Kontaktelement als eine Kugel, vorzugsweise eine Metallkugel, ausgebildet ist. Eine solche Kugel ist ein Standardbauteil, das beispielsweise auch zum Herstellen von Kugellagern verwendet wird, und lässt sich deshalb kostengünstig herstellen oder beschaffen.It is particularly preferred that the movable contact element is formed as a ball, preferably a metal ball. Such a ball is a standard component, which is also used, for example, for the manufacture of ball bearings, and can therefore be produced or procured inexpensively.
Um auf einfache Weise ein Spielbrett mit vielen Sensorelementen herstellen zu können, kann vorgesehen werden, dass der Hohlraum eine Bohrung in einer Platte aus ferromagnetischem Material ist.In order to easily produce a game board with many sensor elements, it can be provided that the cavity is a hole in a plate of ferromagnetic material.
Vorzugsweise ist zwischen einer Öffnung des Hohlraums und dem feststehenden Kontaktelement ein Isolator angeordnet. Im Falle der Platte aus ferromagnetischem Material kann der Isolator beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein und auf die Platte aus dem ferromagnetischen Material aufgelegt sein. Es ist auch denkbar, die Platte aus ferromagnetischem Material mit einer elektrisch isolierenden Schicht zu versehen.Preferably, an insulator is disposed between an opening of the cavity and the fixed contact element. In the case of the plate of ferromagnetic material, the insulator may for example be formed plate-shaped and be placed on the plate of the ferromagnetic material. It is also conceivable to provide the plate of ferromagnetic material with an electrically insulating layer.
Hierbei ist bevorzugt, dass auf der Platte, vorzugsweise mittels des Isolators, elektrisch von der Platte getrennt, ein Schaltungsträger angeordnet ist, auf dem das feststehende Kontaktelement aufgebracht ist. Bei dem Schaltungsträger kann es sich beispielsweise um eine Leiterplatte handeln, wobei das feststehende Kontaktelement als eine leitende Fläche (z. B. eine Leiterbahn) auf der Leiterplatte ausgebildet ist.It is preferred that on the plate, preferably by means of the insulator, electrically separated from the plate, a circuit carrier is arranged, on which the fixed contact element is applied. The circuit carrier may, for example, be a printed circuit board, wherein the stationary contact element is designed as a conductive surface (eg a printed conductor) on the printed circuit board.
Um die Position einer oder mehrerer Spielfiguren auf dem Spielbrett möglichst genau erkennen zu können, ist besonders bevorzugt, dass die Platte mehrere Bohrungen verschiedener Sensorelemente aufweist, die, vorzugsweise in einem Raster angeordnet, nebeneinander durch die Platte verlaufen. Somit kann die Position vieler Magnete, insbesondere Spielfiguren, erkannt werden und es kann ermittelt werden, auf welchen Feldern des Spielbretts sich momentan Spielfiguren befinden. Es ist denkbar, dass das Spielbrett mehrere hundert bis mehrere tausend Sensorelemente aufweist, die vorzugsweise rasterartig angeordnet sind.In order to be able to recognize the position of one or more game pieces as accurately as possible on the game board, it is particularly preferred that the board has a plurality of bores of different sensor elements which, preferably arranged in a grid, run side by side through the board. Thus, the position of many magnets, in particular game figures, can be recognized and it can be determined on which fields of the game board are currently playing figures. It is conceivable that the game board has several hundred to several thousand sensor elements, which are preferably arranged like a grid.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Spielbrett mindestens ein Spielfeld aufweist, das lösbar mit dem Rest des Spielbretts verbunden werden kann. Auf dem Spielfeld können beispielsweise einzelne Felder, auf denen Spielfiguren abgestellt werden können, markiert sein. Die Lage und Form der einzelnen Felder hängt von einem konkreten Brettspiel ab, das unter Verwendung des hier beschriebenen Spielbretts gespielt werden soll. Es können mehrere unterschiedliche Spielfelder vorgesehen werden. Dadurch, dass die Spielfelder lösbar mit dem Rest des Spielbretts verbunden werden können, ist es möglich, die Spielfelder leicht auszutauschen. Folglich können mit dem Spielbrett viele unterschiedliche Spiele gespielt werden.In one embodiment, it is provided that the game board has at least one playing field, which can be detachably connected to the rest of the game board. On the playing field, for example, individual fields on which game figures can be parked, be marked. The location and shape of each field depends on a particular board game to be played using the game board described herein. Several different playing fields can be provided. By allowing the playing fields to be releasably connected to the rest of the game board, it is possible to easily exchange the playing fields. Consequently, many different games can be played with the game board.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Spielbrett ein Display aufweist, das zwischen dem mindestens einen Sensorelement und einer Oberseite des Spielbretts angeordnet ist. Hierbei kann die Oberseite des Spielbretts durch eine Oberfläche des Displays gebildet sein. In dieser Ausführungsform kann das Spielfeld mittels des Displays angezeigt werden. Hierdurch kann zum einen, beispielsweise beim Wechsel des zu spielenden Spiels, das Spielfeld einfach ausgetauscht werden. Andererseits ermöglicht das Display eine stärkere Interaktion der Spieler mit einem Rechner, der das Spielbrett steuert.In another embodiment, it is provided that the game board has a display which is arranged between the at least one sensor element and an upper side of the game board. Here, the top of the game board by a Surface of the display to be formed. In this embodiment, the playing field can be displayed by means of the display. As a result, on the one hand, for example, when changing the game to be played, the field can be easily replaced. On the other hand, the display allows a stronger interaction of the players with a computer that controls the game board.
Es kann vorgesehen sein, dass das Spielbrett eine mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt der Wand und dem feststehenden Kontaktelement mindestens eines Sensorelements verbundene Auswerteeinrichtung aufweist. Diese Auswerteeinrichtung kann einen Mikrorechner, insbesondere einen Mikrocontroller, aufweisen. Es kann ein Computerprogramm vorgesehen sein, das so programmiert ist, dass der Mikrorechner beziehungsweise Mikrocontroller beim Ausführen des Computerprogramms die einzelnen Sensorelemente abfragt, indem er prüft, ob die jeweiligen feststehenden und beweglichen Kontaktelemente miteinander verbunden sind.It can be provided that the game board has an evaluation device connected to the electrically conductive section of the wall and the stationary contact element of at least one sensor element. This evaluation device can have a microcomputer, in particular a microcontroller. A computer program may be provided which is programmed so that the microcomputer or microcontroller interrogates the individual sensor elements when executing the computer program by checking whether the respective stationary and movable contact elements are connected to one another.
Hierbei ist bevorzugt, dass die Auswerteeinrichtung eine Anschlusseinrichtung aufweist, die zum Anschluss der Auswerteeinrichtung an einen Rechner, vorzugsweise einen Personal Computer oder einen Handheld Computer, eingerichtet ist. Die Anschlusseinrichtung kann beispielsweise eine USB-Schnittstelle aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, eine andere drahtgebundene Schnittstelle oder eine drahtlose Schnittstelle zum Anschließen der Auswerteeinrichtung an den Rechner vorzusehen.In this case, it is preferable for the evaluation device to have a connection device which is set up to connect the evaluation device to a computer, preferably a personal computer or a handheld computer. The connection device can have, for example, a USB interface. However, it is also conceivable to provide another wired interface or a wireless interface for connecting the evaluation device to the computer.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher exemplarische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings. Showing:
Die Sensorelemente
Die Anschlüsse A der einzelnen Sensorelemente
Die Auswerteeinrichtung
Beim Betrieb des Spielfelds
Auf dem PC
An einer von der Abschlussplatte
In Betriebslage des Spielbretts
Wie aus
Anstelle des Displays
In der gezeigten Ausführungsform überprüft die Auswerteeinrichtung
Abweichend hiervon kann auch vorgehsehen sein, dass das bewegliche Kontaktelement, insbesondere die Metallkugel
Insgesamt kann das hier beschriebene Spielbrett
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